JP6843247B2 - Curable composition for imprint, cured product, pattern manufacturing method, lithography method, pattern, and polymerizable composition for imprint - Google Patents

Curable composition for imprint, cured product, pattern manufacturing method, lithography method, pattern, and polymerizable composition for imprint Download PDF

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Description

本発明は、インプリント用硬化性組成物、硬化物、パターン製造方法、リソグラフィ方法、パターン、リソグラフィ用マスク、および、インプリント用重合性組成物に関する。 The present invention relates to a curable composition for imprinting, a cured product, a pattern manufacturing method, a lithography method, a pattern, a mask for lithography, and a polymerizable composition for imprinting.

インプリント法とは、パターンが形成された金型(一般的にモールド、スタンパと呼ばれる)を押し当てることにより、材料に微細パターンを転写する技術である。インプリント法を用いることで簡易に精密な微細パターンの作製が可能なことから、近年さまざまな分野での応用が期待されている。特に、ナノオーダーレベルの微細パターンを形成するナノインプリント技術が注目されている。
インプリント法としては、その転写方法から熱インプリント法、光インプリント法と呼ばれる方法が提案されている。熱インプリント法では、ガラス転移温度(以下、「Tg」ということがある)以上に加熱した熱可塑性樹脂にモールドをプレスし、冷却後にモールドを離型することにより微細パターンを形成する。この方法は多様な材料を選択できるが、プレス時に高圧を要すること、熱収縮等により微細なパターン形成が困難であるといった問題点も有する。
The imprint method is a technique for transferring a fine pattern to a material by pressing a mold (generally called a mold or stamper) on which a pattern is formed. Since it is possible to easily produce a precise fine pattern by using the imprint method, it is expected to be applied in various fields in recent years. In particular, nanoimprint technology for forming nano-order level fine patterns is drawing attention.
As the imprint method, a method called a thermal imprint method or an optical imprint method has been proposed from the transfer method. In the thermal imprint method, a mold is pressed onto a thermoplastic resin heated to a temperature equal to or higher than the glass transition temperature (hereinafter, may be referred to as “Tg”), and the mold is released after cooling to form a fine pattern. Although various materials can be selected in this method, there are problems that high pressure is required at the time of pressing and that it is difficult to form a fine pattern due to heat shrinkage or the like.

一方、光インプリント法では、インプリント用硬化性組成物にモールドを押し当てた状態で光硬化させた後、モールドを離型する。未硬化物へのインプリントのため、高圧や高温加熱の必要はなく、簡易に微細なパターンを形成することが可能である。
光インプリント法では、基板(必要に応じて密着処理を行う)上にインプリント用硬化性組成物を塗布後、石英等の光透過性素材で作製されたモールドを押し当てる。モールドを押し当てた状態で光照射によりインプリント用硬化性組成物を硬化し、その後モールドを離型することで目的のパターンが転写された硬化物が作製される。
基板上にインプリント用硬化性組成物を適用する方法としては、スピンコート法やインクジェット法が挙げられる。特にインクジェット法は、インプリント用硬化性組成物のロスが少ないといった観点から、近年注目される適用方法である。
On the other hand, in the optical imprint method, the mold is photo-cured in a state where the mold is pressed against the curable composition for imprint, and then the mold is released. Since it is imprinted on an uncured material, it is not necessary to heat it at high pressure or high temperature, and it is possible to easily form a fine pattern.
In the optical imprint method, a curable composition for imprint is applied onto a substrate (which is subjected to adhesion treatment if necessary), and then a mold made of a light-transmitting material such as quartz is pressed against the substrate. The curable composition for imprinting is cured by light irradiation while the mold is pressed, and then the mold is released to prepare a cured product to which the desired pattern is transferred.
Examples of the method of applying the curable composition for imprinting on the substrate include a spin coating method and an inkjet method. In particular, the inkjet method is an application method that has attracted attention in recent years from the viewpoint of reducing the loss of the curable composition for imprinting.

また、転写したインプリントパターンをマスクとして微細加工を行う方法はナノインプリントリソグラフィー(NIL)と呼ばれ、現行のArF液浸プロセスに代わる次世代リソグラフィ技術として開発が進められている。そのため、NILに用いられるインプリント用硬化性組成物は、極端紫外線(EUV)レジストと同様、30nm以下の超微細パターンが解像可能であり、かつ加工対象を微細加工する際のマスクとして高いエッチング耐性が必要となる。加えて、量産時にはスループット(生産性)も重視されるため、パターン充填性(充填時間短縮)およびモールドとの離型性(離型時間短縮)といったナノインプリント適性も求められる。 Further, a method of performing microfabrication using the transferred imprint pattern as a mask is called nanoimprint lithography (NIL), and is being developed as a next-generation lithography technology that replaces the current ArF immersion process. Therefore, the curable composition for imprint used in NIL is capable of resolving ultrafine patterns of 30 nm or less, similar to extreme ultraviolet (EUV) resists, and is highly etched as a mask for microfabrication of the object to be processed. Resistance is required. In addition, since throughput (productivity) is also important during mass production, nanoimprint suitability such as pattern filling property (shortening of filling time) and mold releasability (shortening of mold release time) is also required.

エッチング耐性、充填性および離型性が優れたインプリント用硬化性組成物を開示するものとしては、特許文献1〜6が知られている。特許文献1〜3では、エッチング耐性の高いアクリレートモノマーとしてフェニルエチレングリコールジアクリレートが用いられている。また、特許文献4では、脂環構造および芳香環構造の少なくとも一方を含む多官能アクリレートが用いられている。さらに、特許文献5および6ではエッチング耐性を向上させるため、シリコンを含んだアクリレートモノマーが用いられている。 Patent Documents 1 to 6 are known as disclosure of a curable composition for imprint having excellent etching resistance, filling property and releasability. In Patent Documents 1 to 3, phenylethylene glycol diacrylate is used as an acrylate monomer having high etching resistance. Further, in Patent Document 4, a polyfunctional acrylate containing at least one of an alicyclic structure and an aromatic ring structure is used. Further, in Patent Documents 5 and 6, an acrylate monomer containing silicon is used in order to improve the etching resistance.

特開2015−179807号公報JP-A-2015-179807 特開2016−29138号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-29138 特開2016−30829号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-30829 特開2013−189537号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-189537 特開2011−251508号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-251508 特開2015−130535号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-1330535

しかしながら、本発明者が上記文献を詳細に検討したところ、上記文献に記載のインプリント用硬化性組成物を用いてインプリントリソグラフィーを実施した場合、基板との密着性が不足する場合や、インプリント用硬化性組成物自体の保存安定性が劣る場合があることが分かった。
本発明の課題は、上記問題点を解決することを目的とするものであって、硬化物としたときの基板との密着性が高く、保存安定性に優れたインプリント用硬化性組成物、硬化物、パターン製造方法、リソグラフィ方法、パターン、リソグラフィ用マスク、および、インプリント用重合性組成物を提供することを目的とする。
However, as a result of a detailed examination of the above document by the present inventor, when imprint lithography is performed using the curable composition for imprint described in the above document, the adhesion to the substrate may be insufficient or the imprint may be inadequate. It has been found that the storage stability of the curable composition for printing itself may be inferior.
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to obtain a curable composition for imprint, which has high adhesion to a substrate when made into a cured product and has excellent storage stability. It is an object of the present invention to provide a cured product, a pattern manufacturing method, a lithography method, a pattern, a mask for lithography, and a polymerizable composition for imprinting.

上記課題のもと、本発明者が検討を行った結果、所定の化合物を配合することにより、上記課題を解決しうることを見出した。具体的には、下記手段<1>により、好ましくは<2>〜<20>により、上記課題は解決された。
<1> 下記式(1)で表される化合物と、上記式(1)で表される化合物以外のラジカル重合性化合物と、光ラジカル重合開始剤を含む、インプリント用硬化性組成物;

Figure 0006843247
式(1)中、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜8の有機基であり、互いに結合して環を形成していてもよい;Rは1価の有機基である;RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子または1価の有機基である。
<2> 上記式(1)で表される化合物の含有量が、上記式(1)で表される化合物以外のラジカル重合性化合物の含有量100質量部に対して、0.005〜1質量部である、<1>に記載のインプリント用硬化性組成物。
<3> 上記式(1)で表される化合物以外のラジカル重合性化合物は、(メタ)アクリロイル基の少なくとも1種を含む、<1>または<2>に記載のインプリント用硬化性組成物。
<4> 上記式(1)で表される化合物の分子量が100〜1500である、<1>〜<3>のいずれか1つに記載のインプリント用硬化性組成物。
<5> 上記式(1)で表される化合物が、ラジカル重合性基を有する、<1>〜<4>のいずれか1つに記載のインプリント用硬化性組成物。
<6> 上記式(1)のRまたはRが下記式(1−3)で表される、<1>〜<5>のいずれか1つに記載のインプリント用硬化性組成物;
Figure 0006843247
式(1−3)中、Rは1価の有機基を表す;*は結合位置を表す。
<7> 上記式(1)のRおよび上記式(1−3)のRがそれぞれ独立に下記式(1−1)で表される、<6>に記載のインプリント用硬化性組成物;
Figure 0006843247
式中、Rは2価の有機基を表す;Rは水素原子またはメチル基を表す;*は結合位置を表す。
<8> 上記式(1)で表される化合物以外のラジカル重合性化合物の少なくとも1種が、下記式(2)で表される化合物を含む、<1>〜<7>のいずれか1つに記載のインプリント用硬化性組成物;
Figure 0006843247
式(2)中、R21はq価の有機基であり、R22は水素原子またはメチル基であり、qは2以上の整数である。
<9> 上記式(1)で表される化合物以外のラジカル重合性化合物の少なくとも1種が、単官能(メタ)アクリルモノマーである、<1>〜<8>のいずれか1つに記載のインプリント用硬化性組成物。
<10> 上記インプリント用硬化性組成物における溶剤の含有量が、5質量%以下である、<1>〜<9>のいずれか1つに記載のインプリント用硬化性組成物。
<11> 上記インプリント用硬化性組成物における重量平均分子量が2000を超える成分の含有量が、5質量%以下である、<1>〜<10>のいずれか1つに記載のインプリント用硬化性組成物。
<12> 上記インプリント用硬化性組成物の25℃における粘度が3〜15mPa・sである、<1>〜<11>のいずれか1つに記載のインプリント用硬化性組成物。
<13> <1>〜<12>のいずれか1つに記載のインプリント用硬化性組成物から形成される硬化物。
<14> 上記硬化物が、シリコン基板の上に設けられている、<13>に記載の硬化物。
<15> <1>〜<12>のいずれか1つに記載のインプリント用硬化性組成物を、基板上またはモールド上に適用し、上記インプリント用硬化性組成物を、上記モールドと上記基板で挟んだ状態で光照射することを含むパターン製造方法。
<16> 上記パターンのサイズが30nm以下である、<15>に記載のパターン製造方法。
<17> <15>または<16>に記載のパターン製造方法で得られたパターンをマスクとしてエッチングを行う、被加工基板の製造方法。
<18> <1>〜<12>のいずれか1つに記載の硬化性組成物から形成されるパターンであって、パターンサイズが30nm以下であるパターン。
<19> <18>に記載のパターンの少なくとも1種を含む、エッチング用マスク。
<20> 下記式(1)で表される化合物と下記式(2)で表される化合物とを含む、インプリント用重合性組成物;
Figure 0006843247
式(1)中、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜8の有機基であり、互いに結合して環を形成していてもよい;Rは1価の有機基である;RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子または1価の有機基である;
Figure 0006843247
式(2)中、R21はq価の有機基であり、R22は水素原子またはメチル基であり、qは2以上の整数である。 As a result of studies by the present inventor based on the above problems, it has been found that the above problems can be solved by blending a predetermined compound. Specifically, the above problems were solved by the following means <1>, preferably by <2> to <20>.
<1> A curable composition for imprint containing a compound represented by the following formula (1), a radically polymerizable compound other than the compound represented by the above formula (1), and a photoradical polymerization initiator;
Figure 0006843247
In formula (1), R 1 and R 2 are independent hydrogen atoms or organic groups having 1 to 8 carbon atoms, and may be bonded to each other to form a ring; R 3 is monovalent. Organic groups; R 4 and R 5 are independently hydrogen atoms or monovalent organic groups.
<2> The content of the compound represented by the above formula (1) is 0.005 to 1 mass with respect to 100 parts by mass of the content of the radically polymerizable compound other than the compound represented by the above formula (1). The curable composition for imprint according to <1>, which is a part.
<3> The curable composition for imprint according to <1> or <2>, wherein the radically polymerizable compound other than the compound represented by the above formula (1) contains at least one (meth) acryloyl group. ..
<4> The curable composition for imprint according to any one of <1> to <3>, wherein the compound represented by the above formula (1) has a molecular weight of 100 to 1500.
<5> The curable composition for imprint according to any one of <1> to <4>, wherein the compound represented by the above formula (1) has a radically polymerizable group.
<6> The curable composition for imprint according to any one of <1> to <5>, wherein R 4 or R 5 of the above formula (1) is represented by the following formula (1-3);
Figure 0006843247
In formula (1-3), R 6 represents a monovalent organic group; * represents the bond position.
<7> The curable composition for imprint according to <6>, wherein R 3 of the above formula (1) and R 6 of the above formula (1-3) are independently represented by the following formula (1-1). Stuff;
Figure 0006843247
In the formula, R 7 represents a divalent organic group; RC represents a hydrogen atom or a methyl group; * represents a bond position.
<8> Any one of <1> to <7>, wherein at least one of the radically polymerizable compounds other than the compound represented by the above formula (1) contains a compound represented by the following formula (2). The curable composition for imprint described in the above;
Figure 0006843247
In formula (2), R 21 is a q-valent organic group, R 22 is a hydrogen atom or a methyl group, and q is an integer of 2 or more.
<9> The description of any one of <1> to <8>, wherein at least one of the radically polymerizable compounds other than the compound represented by the above formula (1) is a monofunctional (meth) acrylic monomer. Curable composition for imprint.
<10> The curable composition for imprint according to any one of <1> to <9>, wherein the content of the solvent in the curable composition for imprint is 5% by mass or less.
<11> The imprint according to any one of <1> to <10>, wherein the content of the component having a weight average molecular weight of more than 2000 in the curable composition for imprint is 5% by mass or less. Curable composition.
<12> The curable composition for imprint according to any one of <1> to <11>, wherein the curable composition for imprint has a viscosity of 3 to 15 mPa · s at 25 ° C.
<13> A cured product formed from the curable composition for imprint according to any one of <1> to <12>.
<14> The cured product according to <13>, wherein the cured product is provided on a silicon substrate.
<15> The curable composition for imprint according to any one of <1> to <12> is applied onto a substrate or a mold, and the curable composition for imprint is applied to the mold and the mold. A pattern manufacturing method including irradiating light while sandwiched between substrates.
<16> The pattern manufacturing method according to <15>, wherein the size of the pattern is 30 nm or less.
<17> A method for manufacturing a substrate to be processed, wherein etching is performed using the pattern obtained by the pattern manufacturing method according to <15> or <16> as a mask.
<18> A pattern formed from the curable composition according to any one of <1> to <12>, wherein the pattern size is 30 nm or less.
<19> An etching mask containing at least one of the patterns described in <18>.
<20> A polymerizable composition for imprint containing a compound represented by the following formula (1) and a compound represented by the following formula (2);
Figure 0006843247
In formula (1), R 1 and R 2 are independent hydrogen atoms or organic groups having 1 to 8 carbon atoms, and may be bonded to each other to form a ring; R 3 is monovalent. Organic groups; R 4 and R 5 are independently hydrogen atoms or monovalent organic groups;
Figure 0006843247
In formula (2), R 21 is a q-valent organic group, R 22 is a hydrogen atom or a methyl group, and q is an integer of 2 or more.

本発明により、硬化物としたときの基板との密着性が高く、保存安定性に優れたインプリント用硬化性組成物、硬化物、パターン製造方法、リソグラフィ方法、パターン、リソグラフィ用マスク、および、インプリント用重合性組成物を提供可能になった。 According to the present invention, a curable composition for imprint, a cured product, a pattern manufacturing method, a lithography method, a pattern, a mask for lithography, and a curable composition for imprint, which has high adhesion to a substrate when made into a cured product and has excellent storage stability. It has become possible to provide a polymerizable composition for imprinting.

以下において、本発明の内容について詳細に説明する。なお、本明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、アクリレートおよびメタクリレートを表し、「(メタ)アクリル」は、アクリルおよびメタクリルを表し、「(メタ)アクリロイル」は、アクリロイルおよびメタクリロイルを表す。「(メタ)アクリロイルオキシ」は、アクリロイルオキシおよびメタクリロイルオキシを表す。
本明細書において、「インプリント」は、好ましくは、1nm〜10mmのサイズのパターン転写をいい、より好ましくは、およそ10nm〜100μmのサイズ(ナノインプリント)のパターン転写をいう。
本明細書における基(原子団)の表記において、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
本明細書において、「光」には、紫外、近紫外、遠紫外、可視、赤外等の領域の波長の光や、電磁波だけでなく、放射線も含まれる。放射線には、例えばマイクロ波、電子線、極端紫外線(EUV)、X線が含まれる。また248nmエキシマレーザー、193nmエキシマレーザー、172nmエキシマレーザーなどのレーザー光も用いることができる。これらの光は、光学フィルターを通したモノクロ光(単一波長光)を用いてもよいし、複数の波長の異なる光(複合光)でもよい。
本明細書において、全固形分とは、組成物の全成分から溶剤を除いた成分の総質量をいう。
本発明における沸点測定時の気圧は、特に述べない限り、101325Pa(1気圧)とする。本発明における温度は、特に述べない限り、25℃とする。
本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の作用が達成されれば、本用語に含まれる。
本明細書において、重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)は、特に述べない限り、ゲル浸透クロマトグラフィ(GPC測定)に従い、ポリスチレン換算値として定義される。本明細書において、重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)は、例えば、HLC−8220(東ソー(株)製)を用い、カラムとしてガードカラムHZ−L、TSKgel Super HZM−M、TSKgel Super HZ4000、TSKgel Super HZ3000またはTSKgel Super HZ2000(東ソー(株)製)を用いることによって求めることができる。溶離液は特に述べない限り、THF(テトラヒドロフラン)を用いて測定したものとする。また、検出は特に述べない限り、UV線(紫外線)の波長254nm検出器を使用したものとする。
Hereinafter, the contents of the present invention will be described in detail. In addition, in this specification, "~" is used in the meaning that the numerical values described before and after it are included as the lower limit value and the upper limit value.
In the present specification, "(meth) acrylate" represents acrylate and methacrylate, "(meth) acrylic" represents acrylic and methacrylic, and "(meth) acryloyl" represents acryloyl and methacryloyl. "(Meta) acryloyloxy" stands for acryloyloxy and methacryloyloxy.
As used herein, "imprint" preferably refers to a pattern transfer having a size of 1 nm to 10 mm, and more preferably a pattern transfer having a size of about 10 nm to 100 μm (nanoimprint).
In the notation of a group (atomic group) in the present specification, the notation that does not describe substitution and non-substitution includes those having no substituent as well as those having a substituent. For example, the "alkyl group" includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
In the present specification, "light" includes not only light having wavelengths in the ultraviolet, near-ultraviolet, far-ultraviolet, visible, and infrared regions, and electromagnetic waves, but also radiation. Radiation includes, for example, microwaves, electron beams, extreme ultraviolet rays (EUV), and X-rays. Further, laser light such as a 248 nm excimer laser, a 193 nm excimer laser, and a 172 nm excimer laser can also be used. As these lights, monochrome light (single wavelength light) that has passed through an optical filter may be used, or light having a plurality of different wavelengths (composite light) may be used.
In the present specification, the total solid content means the total mass of all the components of the composition excluding the solvent.
Unless otherwise specified, the atmospheric pressure at the time of boiling point measurement in the present invention is 101325 Pa (1 atmospheric pressure). Unless otherwise specified, the temperature in the present invention is 25 ° C.
In the present specification, the term "process" is included in this term not only as an independent process but also as long as the desired action of the process is achieved even if it cannot be clearly distinguished from other processes. ..
In the present specification, the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) are defined as polystyrene-equivalent values according to gel permeation chromatography (GPC measurement) unless otherwise specified. In the present specification, for the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn), for example, HLC-8220 (manufactured by Tosoh Corporation) is used, and guard columns HZ-L, TSKgel Super HZM-M, and TSKgel are used as columns. It can be obtained by using Super HZ4000, TSKgel Super HZ3000 or TSKgel Super HZ2000 (manufactured by Tosoh Corporation). Unless otherwise specified, the eluate shall be measured using THF (tetrahydrofuran). Unless otherwise specified, a detector having a wavelength of 254 nm for UV rays (ultraviolet rays) is used for detection.

本発明のインプリント用硬化性組成物は、下記式(1)で表される化合物と、式(1)で表される化合物以外のラジカル重合性化合物(以下、単に、「他のラジカル重合性化合物」または「アミノメチル基を含まない重合性化合物」ということがある)と、光ラジカル重合開始剤を含む。 The curable composition for imprint of the present invention comprises a compound represented by the following formula (1) and a radically polymerizable compound other than the compound represented by the formula (1) (hereinafter, simply "other radically polymerizable compounds". It may be referred to as "compound" or "polymerizable compound without aminomethyl group") and a photoradical polymerization initiator.

Figure 0006843247
式(1)中、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜8の有機基であり、互いに結合して環を形成していてもよい;Rは1価の有機基であり;RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子または1価の有機基である。
Figure 0006843247
In formula (1), R 1 and R 2 are independent hydrogen atoms or organic groups having 1 to 8 carbon atoms, and may be bonded to each other to form a ring; R 3 is monovalent. It is an organic group; R 4 and R 5 are independently hydrogen atoms or monovalent organic groups.

このような構成とすることにより、硬化物としたときの基板との密着性および硬化前の組成物の保存安定性に優れたインプリント用硬化性組成物を提供可能となる。さらに、好ましくは、モールド離型性にも優れたインプリント用硬化性組成物を提供可能になる。
このメカニズムは、アミノ基(RN−)(下記式の<ii>の部分)が基板との密着性を高める作用を奏し、メチレン基(−CH−)(下記式の<i>の部分)に発生したラジカルが組成物を不安定にする系内の活性酸素種をトラップする作用を奏するものと推定される(下記式1a参照)。
With such a configuration, it is possible to provide a curable composition for imprinting, which is excellent in adhesion to a substrate when made into a cured product and storage stability of the composition before curing. Further, preferably, it becomes possible to provide a curable composition for imprint having excellent mold releasability.
In this mechanism, the amino group (R 1 R 2 N-) (the <ii> portion of the following formula) acts to enhance the adhesion to the substrate, and the methylene group (-CH 2- ) (<i> of the following formula). It is presumed that the radicals generated in (part>) act to trap the reactive oxygen species in the system that destabilize the composition (see formula 1a below).

Figure 0006843247
以下、本発明について、詳細に説明する。
Figure 0006843247
Hereinafter, the present invention will be described in detail.

<式(1)で表される化合物>
本発明のインプリント用硬化性組成物は、上記式(1)で表される化合物を含有する。式(1)で表される化合物はラジカル重合性基を有することが好ましい。ラジカル重合性基を有することにより、硬化物の一部となり、レジストとの密着力がより向上する傾向にある。ラジカル重合性基の好ましいものは、後記Rで規定するものと同義である。ラジカル重合性基は、式(1)で表される化合物一分子中、1〜5個であることが好ましく、2〜5個であることがより好ましく、2個または3個であることがさらに好ましく、2個であることが一層好ましい。
<Compound represented by formula (1)>
The curable composition for imprinting of the present invention contains the compound represented by the above formula (1). The compound represented by the formula (1) preferably has a radically polymerizable group. By having a radically polymerizable group, it becomes a part of the cured product, and the adhesion to the resist tends to be further improved. Preferred radically polymerizable groups are the same as those specified in later R 3. The number of radically polymerizable groups is preferably 1 to 5, more preferably 2 to 5, and further preferably 2 or 3 in one molecule of the compound represented by the formula (1). Preferably, the number is more preferably two.

式(1)中、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜8の有機基であり、水素原子または炭素数1〜8のアルキル基であることが好ましく、水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、ベンジル基がより好ましく、水素原子、メチル基またはエチル基がさらに好ましく、メチル基またはエチル基が一層好ましく、エチル基がより一層好ましい。RおよびRは、本発明の効果を損ねない範囲で、下記置換基Tを有していてもよいし、有していなくてもよい。本発明では、RおよびRは、置換基を有していない方が好ましい。置換基を有する場合、アリール基が好ましい。
本発明の一実施形態として、RおよびRが同じ基であることが挙げられる。このような構成とすることにより、本発明の効果がより効果的に発揮される。
In the formula (1), R 1 and R 2 are independently hydrogen atoms or organic groups having 1 to 8 carbon atoms, preferably hydrogen atoms or alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms, and hydrogen atoms. , Methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, benzyl group are more preferable, hydrogen atom, methyl group or ethyl group is more preferable, methyl group or ethyl group is more preferable, and ethyl group is even more preferable. R 1 and R 2 may or may not have the following substituent T as long as the effects of the present invention are not impaired. In the present invention, it is preferable that R 1 and R 2 do not have a substituent. If it has a substituent, an aryl group is preferable.
One embodiment of the present invention is that R 1 and R 2 are the same group. With such a configuration, the effect of the present invention is more effectively exhibited.

置換基Tとしては、直鎖または分岐のアルキル基(炭素数1〜24が好ましく、1〜12がより好ましく、1〜6がさらに好ましい)、シクロアルキル基(炭素数3〜24が好ましく、3〜12がより好ましく、3〜6がさらに好ましい)、アラルキル基(炭素数7〜21が好ましく、7〜15がより好ましく、7〜11がさらに好ましい)、直鎖または分岐のアルケニル基(炭素数2〜24が好ましく、2〜12がより好ましく、2〜6がさらに好ましい)、シクロアルケ二ル基(炭素数3〜24が好ましく、3〜12がより好ましく、3〜6がさらに好ましい)、ヒドロキシル基、ヒドロキシルアルキル基(炭素数1〜24が好ましく、1〜12がより好ましく、1〜6がさらに好ましい;ヒドロキシル基の数は1〜6が好ましく、1〜3がより好ましい、アルキル基は直鎖でも分岐でもよく、鎖状でも環状でもよい)、ヒドロキシルアルケニル基(炭素数2〜24が好ましく、2〜12がより好ましく、2〜6がさらに好ましい;ヒドロキシル基の数は1〜6が好ましく、1〜3がより好ましい、アルケニル基は直鎖でも分岐でもよく、鎖状でも環状でもよい)、アミノ基(炭素数0〜24が好ましく、0〜12がより好ましく、0〜6がさらに好ましい)、アミノアルキル基(炭素数1〜24が好ましく、1〜12がより好ましく、1〜6がさらに好ましい;アミノ基の数は1〜6が好ましく、1〜3がより好ましい、アルキル基は直鎖でも分岐でもよく、鎖状でも環状でもよい)、アミノアルケニル基(炭素数2〜24が好ましく、2〜12がより好ましく、2〜6がさらに好ましい;アミノ基の数は1〜6が好ましく、1〜3がより好ましい、アルケニル基は直鎖でも分岐でもよく、鎖状でも環状でもよい)、チオール基、チオールアルキル基(炭素数1〜24が好ましく、1〜12がより好ましく、1〜6がさらに好ましい;チオール基の数は1〜6が好ましく、1〜3がより好ましい、アルキル基は直鎖でも分岐でもよく、鎖状でも環状でもよい)、チオールアルケニル基(炭素数2〜24が好ましく、2〜12がより好ましく、2〜6がさらに好ましい;チオール基の数は1〜6が好ましく、1〜3がより好ましい、アルケニル基は直鎖でも分岐でもよく、鎖状でも環状でもよい)、カルボキシル基、カルボキシアルキル基(炭素数1〜24が好ましく、1〜12がより好ましく、1〜6がさらに好ましい;カルボキシル基の数は1〜6が好ましく、1〜3がより好ましい、アルキル基は直鎖でも分岐でもよく、鎖状でも環状でもよい)、カルボキシアルケニル基(炭素数2〜24が好ましく、2〜12がより好ましく、2〜6がさらに好ましい;カルボキシル基の数は1〜6が好ましく、1〜3がより好ましい、アルケニル基は直鎖でも分岐でもよく、鎖状でも環状でもよい)、アリール基(炭素数6〜22が好ましく、6〜18がより好ましく、6〜10がさらに好ましい)、アシル基(炭素数2〜12が好ましく、2〜6がより好ましく、2〜3がさらに好ましい)、アシルオキシ基(炭素数2〜12が好ましく、2〜6がより好ましく、2〜3がさらに好ましい)、アリーロイル基(炭素数7〜23が好ましく、7〜19がより好ましく、7〜11がさらに好ましい)、アリーロイルオキシ基(炭素数7〜23が好ましく、7〜19がより好ましく、7〜11がさらに好ましい)、ヘテロ環基(炭素数1〜12が好ましく、1〜8がより好ましく、2〜5がさらに好ましい、5員環または6員環を含むことが好ましい)、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリロイルオキシアルキル基(アルキル基は炭素数1〜24が好ましく、1〜12がより好ましく、1〜6がさらに好ましい;アルキル基は直鎖でも分岐でもよく、鎖状でも環状でもよい)、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、オキソ基(=O)、イミノ基(=NR)、アルキリデン基(=C(R)などが挙げられる。Rは、水素原子またはアルキル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3がさらに好ましく、メチル基が一層好ましい)を表す。As the substituent T, a linear or branched alkyl group (preferably 1 to 24 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, further preferably 1 to 6 carbon atoms), a cycloalkyl group (preferably 3 to 24 carbon atoms, 3). ~ 12 is more preferred, 3-6 is more preferred), aralkyl groups (7-21 carbon atoms are preferred, 7-15 are more preferred, 7-11 are even more preferred), linear or branched alkenyl groups (carbon number). 2 to 24 are preferred, 2 to 12 are more preferred, 2 to 6 are even more preferred), cycloalkenyl groups (3 to 24 carbon atoms are preferred, 3 to 12 are more preferred, 3 to 6 are even more preferred), hydroxyls. Group, hydroxylalkyl group (preferably 1 to 24 carbon atoms, more preferably 1 to 12; even more preferably 1 to 6; the number of hydroxyl groups is preferably 1 to 6, more preferably 1 to 3, the alkyl group is direct. It may be chain or branched, chain or cyclic), hydroxylalkenyl groups (preferably 2 to 24 carbon atoms, more preferably 2 to 12 and even more preferably 2 to 6; preferably 1 to 6 hydroxyl groups. , 1-3 are more preferred, the alkenyl group may be linear or branched, chain or cyclic), amino group (preferably 0 to 24 carbon atoms, more preferably 0 to 12 and even more preferably 0 to 6). ), Aminoalkyl group (preferably 1 to 24 carbon atoms, more preferably 1 to 12; still more preferably 1 to 6; the number of amino groups is preferably 1 to 6, more preferably 1 to 3, the alkyl group is direct. It may be chain or branched, chain or cyclic), aminoalkenyl groups (preferably 2 to 24 carbon atoms, more preferably 2 to 12 and even more preferably 2 to 6; preferably 1 to 6 amino groups. , 1-3 are more preferred, the alkenyl group may be linear or branched, chain or cyclic), thiol group, thiolalkyl group (preferably 1 to 24 carbon atoms, more preferably 1 to 12 and 1 to 1). 6 is more preferred; the number of thiol groups is preferably 1-6, more preferably 1-3, alkyl groups may be linear or branched, chain or cyclic), thiolalkenyl groups (2 to 24 carbon atoms). 2-12 is more preferred, 2-6 is even more preferred; the number of thiol groups is preferably 1-6, more preferably 1-3, the alkenyl group may be linear or branched, chained or cyclic. Good), carboxyl group, carboxyalkyl group (1 to 24 carbon atoms are preferable, 1 to 12 are more preferable, and 1 to 6 are even more preferable. The number of carboxyl groups is preferably 1 to 6, more preferably 1-3, alkyl groups may be linear or branched, chain or cyclic), carboxyalkenyl groups (preferably 2 to 24 carbon atoms). 2 to 12 are more preferable, 2 to 6 are more preferable; the number of carboxyl groups is preferably 1 to 6, 1 to 3 is more preferable, and the alkenyl group may be linear or branched, and may be chain or cyclic). Acryloyl group (preferably 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms, further preferably 6 to 10), acyl group (preferably 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms, further preferably 2 to 3 carbon atoms). ), Acryloyl group (preferably 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms, further preferably 2 to 3 carbon atoms), acryloyl group (preferably 7 to 23 carbon atoms, more preferably 7 to 19 carbon atoms, 7 to 11 carbon atoms). More preferably), acryloyloxy group (preferably 7 to 23 carbon atoms, more preferably 7 to 19 carbon atoms, further preferably 7 to 11), heterocyclic group (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms). , 2-5 are more preferably containing a 5-membered ring or a 6-membered ring), (meth) acryloyl group, (meth) acryloyloxy group, (meth) acryloyloxyalkyl group (alkyl group has 1 to 1 carbon atoms). 24 is preferred, 1-12 is more preferred, 1-6 is even more preferred; the alkyl group may be linear or branched, chain or cyclic), halogen atom (eg, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, etc.). iodine), oxo (= O), imino (= NR N), an alkylidene group (= C (R N) 2 ) , and the like. RN represents a hydrogen atom or an alkyl group (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, further preferably 1 to 3 carbon atoms, still more preferably a methyl group).

は、1価の有機基であり、炭素数1〜40の有機基であることが好ましく、炭素数2〜30の有機基であることがより好ましく、炭素数3〜20の有機基であることがさらに好ましく、炭素数6〜20であってもよい。Rは、1つまたは2つの(好ましくは1つの)ラジカル重合性基を含むことが好ましく、他のラジカル重合性化合物が有するラジカル重合性基と同じラジカル重合性基を有することが好ましい。Rは、他のラジカル重合性化合物が有する有機基であることがより好ましい。ラジカル重合性基としては、ビニルフェニル基、ビニル基、(メタ)アクリロイル基およびアリル基などのエチレン性不飽和結合を有する基が挙げられ、(メタ)アクリロイル基が好ましく、アクリロイル基がより好ましい。(メタ)アクリロイル基を用いることにより、基板とインプリント用硬化性組成物の密着性がより向上する傾向にある。R 3 is a monovalent organic group, preferably an organic group having 1 to 40 carbon atoms, more preferably an organic group having 2 to 30 carbon atoms, and an organic group having 3 to 20 carbon atoms. It is more preferable to have 6 to 20 carbon atoms. R 3 preferably contains one or two (preferably one) radical-polymerizable groups and preferably has the same radical-polymerizable groups as the radical-polymerizable groups of other radical-polymerizable compounds. R 3 is more preferably an organic group contained in other radically polymerizable compounds. Examples of the radically polymerizable group include groups having an ethylenically unsaturated bond such as a vinylphenyl group, a vinyl group, a (meth) acryloyl group and an allyl group, and a (meth) acryloyl group is preferable, and an acryloyl group is more preferable. By using the (meth) acryloyl group, the adhesion between the substrate and the curable composition for imprinting tends to be further improved.

は下記式(1−1)で表されることが好ましい。

Figure 0006843247
式中、Rは2価の有機基を表す;Rは水素原子またはメチル基を表す;*は結合位置を表す。
このような構成とすることにより、基板とインプリント用硬化性組成物の密着性がより向上する傾向にある。 R 3 is preferably represented by the following formula (1-1).
Figure 0006843247
In the formula, R 7 represents a divalent organic group; RC represents a hydrogen atom or a methyl group; * represents a bond position.
With such a configuration, the adhesion between the substrate and the curable composition for imprinting tends to be further improved.

は水素原子が好ましい。
の有機基は下記式(1−2)で表される連結基であることが好ましい。

Figure 0006843247
式中、ZおよびZはそれぞれ独立に、単結合、−Alk−、または−AlkO−であることが好ましい。Alkはアルキレン基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3がさらに好ましい)を表し、本発明の効果を損ねない範囲で、置換基Tを有していてもよい。この置換基の好ましい例としては、下記R101〜R117と同義の基が挙げられる。なお、−AlkO−のO(酸素原子)はR側になるように連結する。 The RC is preferably a hydrogen atom.
The organic group of R 7 is preferably a linking group represented by the following formula (1-2).
Figure 0006843247
In the formula, Z 1 and Z 2 are preferably single bonds, -Alk-, or -ArkO-, respectively. Alk represents an alkylene group (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, further preferably 1 to 3 carbon atoms), and may have a substituent T as long as the effects of the present invention are not impaired. .. Preferred examples of this substituent include groups synonymous with the following R 101 to R 117. Incidentally, O (oxygen atom) of -AlkO- is coupled so that the R 9 side.

は、単結合または下記の式(9−1)〜(9−10)から選ばれる連結基またはその組み合わせが好ましい。中でも、式(9−1)〜(9−3)、(9−7)、および(9−8)から選ばれる連結基であることが好ましい。R 9 is preferably a single bond or a linking group selected from the following formulas (9-1) to (9-10) or a combination thereof. Of these, a linking group selected from the formulas (9-1) to (9-3), (9-7), and (9-8) is preferable.

Figure 0006843247
Figure 0006843247

101〜R117は任意の置換基であり、置換基Tが好ましい。中でも、アルキル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3がさらに好ましい)、アラルキル基(炭素数7〜21が好ましく、7〜15がより好ましく、7〜11がさらに好ましい)、アリール基(炭素数6〜22が好ましく、6〜18がより好ましく、6〜10がさらに好ましい)、チエニル基、フリル基、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリロイルオキシアルキル基(アルキル基は炭素数1〜24が好ましく、1〜12がより好ましく、1〜6がさらに好ましい)が好ましい。R101とR102、R103とR104、R105とR106、R107とR108、R109とR110、複数あるときのR111、複数あるときのR112、複数あるときのR113、複数あるときのR114、複数あるときのR115、複数あるときのR116、複数あるときのR117は、互いに結合して環を形成していてもよい。環を形成したときの連結基としては後述する連結基Lの例が挙げられ、中でもアルキレン基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3がさらに好ましい)が好ましい。例えば、式(9−6)および式(9−7)のシクロヘキサン環はノルボルナン環やアダマンタン環を形成していてもよい。R101〜R117は本発明の効果を損ねない範囲でさらに置換基Tを有していてもよい。
また、Rが環構造を有するとき、後記「(3)炭素数5以上の直鎖または分岐のアルキル基が置換した脂環または芳香環」で述べる脂環または芳香環を含有する構造であることもまた好ましい。
連結基Lとしては、直鎖または分岐のアルキレン基(炭素数1〜24が好ましく、1〜12がより好ましく、1〜6がさらに好ましい)、直鎖または分岐のアルケ二レン基(炭素数2〜24が好ましく、2〜12がより好ましく、2〜6がさらに好ましい)、−O−、−S−、−CO−、−NR−、−NRCO−、およびそれらの組み合わせに係る連結基が挙げられる。Rは上記と同義である。連結基Lに含まれる原子数は1〜24が好ましく、1〜12がより好ましく、1〜6がさらに好ましい。
pは0以上で、各環に置換可能な最大数以下の整数である。上限値は、それぞれの場合で独立に、置換可能最大数の半分以下であることが好ましく、4以下であることがより好ましく、2以下であることがさらに好ましい。
*は結合位置を表す。
Arはアリーレン基(炭素数6〜22が好ましく、6〜18がより好ましく、6〜10がさらに好ましい)であり、具体的には、フェニレン基、ナフタレンジイル基、アントラセンジイル基、フェナントレンジイル基、フルオレンジイル基が挙げられる。
は、単結合または連結基Lの例が挙げられる。Zは、中でも、単結合、−O−、またはアルキレン基(炭素数1〜6が好ましく、1〜3がより好ましい、特に、メチレン基、2,2−プロピレンジイル基が好ましい)が好ましい。Zがアルキレン基であるときは置換基Tが置換していてもよく、特にはハロゲン原子(特にフッ素原子)が置換していてもよい。
hCyはヘテロ環基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、2〜5がさらに好ましい)であり、5員環または6員環がより好ましい。hCyを構成するヘテロ環の具体例としては、チオフェン環、フラン環、ジベンゾフラン環、カルバゾール環、インドール環、テトラヒドロピラン環、テトラヒドロフラン環、ピロール環、ピリジン環、ピラゾール管、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、トリアゾール環、チアゾール環、オキサゾール環、ピロリドン環、モルホリン環が挙げられ、中でも、チオフェン環、フラン環、ジベンゾフラン環が好ましい。
nおよびmは100以下の自然数であり、1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3がさらに好ましい。
R 101 to R 117 are arbitrary substituents, and the substituent T is preferable. Among them, an alkyl group (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, further preferably 1 to 3 carbon atoms) and an acryloyl group (preferably 7 to 21 carbon atoms, 7 to 15 carbon atoms are more preferable, 7 to 11 carbon atoms are preferable). (More preferably), aryl group (preferably 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms, further preferably 6 to 10), thienyl group, frill group, (meth) acryloyl group, (meth) acryloyloxy group, ( Meta) Acryloyloxyalkyl groups (alkyl groups preferably have 1 to 24 carbon atoms, more preferably 1 to 12 and even more preferably 1 to 6) are preferred. R 101 and R 102 , R 103 and R 104 , R 105 and R 106 , R 107 and R 108 , R 109 and R 110 , R 111 when there are multiple, R 112 when there are multiple, R 113 when there are multiple. , R 114 when there are a plurality of them, R 115 when there are a plurality of them, R 116 when there are a plurality of them, and R 117 when there are a plurality of them may be combined with each other to form a ring. Examples of the linking group L when the ring is formed include an example of the linking group L described later, and among them, an alkylene group (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, further preferably 1 to 3 carbon atoms) is preferable. For example, the cyclohexane rings of formulas (9-6) and (9-7) may form a norbornane ring or an adamantane ring. R 101 to R 117 may further have a substituent T as long as the effects of the present invention are not impaired.
Further, when R 9 has a ring structure, it is a structure containing an alicyclic or an aromatic ring described later in "(3) Alicyclic or aromatic ring substituted with a linear or branched alkyl group having 5 or more carbon atoms". It is also preferable.
As the linking group L, a linear or branched alkylene group (preferably 1 to 24 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, further preferably 1 to 6 carbon atoms), a linear or branched alkenylene group (carbon number 2). 24, more preferably 2 to 12, more preferably 2 to 6), - O -, - S -, - CO -, - NR N -, - NR N CO-, and connected according to a combination thereof The group is mentioned. RN is synonymous with the above. The number of atoms contained in the linking group L is preferably 1 to 24, more preferably 1 to 12, and even more preferably 1 to 6.
p is an integer of 0 or more and not more than the maximum number that can be substituted for each ring. In each case, the upper limit value is preferably half or less of the maximum number of substitutables, more preferably 4 or less, and further preferably 2 or less.
* Represents the bond position.
Ar is an arylene group (preferably 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms, still more preferably 6 to 10 carbon atoms), and specifically, a phenylene group, a naphthalene diyl group, an anthracene diyl group, a phenanthrene diyl group, Examples include the full orange yl group.
Examples of Z 3 include a single bond or a linking group L. Among Z 3 , a single bond, —O—, or an alkylene group (preferably 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms, particularly preferably a methylene group and a 2,2-propylene diyl group) is preferable. When Z 3 is an alkylene group, the substituent T may be substituted, and in particular, a halogen atom (particularly a fluorine atom) may be substituted.
hCy is a heterocyclic group (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 2 to 5 carbon atoms), and a 5-membered ring or a 6-membered ring is more preferable. Specific examples of the heterocycles constituting hCy include thiophene ring, furan ring, dibenzofuran ring, carbazole ring, indole ring, tetrahydropyran ring, tetrahydrofuran ring, pyrrole ring, pyridine ring, pyrazole tube, imidazole ring, benzimidazole ring, and the like. Examples thereof include a triazole ring, a thiazole ring, an oxazole ring, a pyrrolidone ring and a morpholin ring, and among them, a thiophene ring, a furan ring and a dibenzofuran ring are preferable.
n and m are natural numbers of 100 or less, preferably 1 to 12, more preferably 1 to 6, and even more preferably 1 to 3.

式(1)において、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子または1価の有機基である。1価の有機基としては、炭素数1〜40の有機基であることが好ましく、炭素数3〜35の有機基であることがより好ましく、炭素数5〜30の有機基であることがさらに好ましく、炭素数8〜20であってもよい。RおよびRは、ラジカル重合性基を含むことが好ましく、後述する式(1)で表される化合物以外のラジカル重合性化合物が有するラジカル重合性基と同じラジカル重合性基を有することが好ましい。RおよびRの少なくとも一方は、式(1)におけるRの有機基を含むことが好ましい。また、RおよびRの少なくとも一方は、他のラジカル重合性化合物が有する有機基と同じ有機基を有することがより好ましい。ラジカル重合性基としては、ビニルフェニル基、ビニル基、(メタ)アクリロイル基およびアリル基などのエチレン性不飽和結合を有する基が挙げられる。ラジカル重合性基は、(メタ)アクリロイル基が好ましい。In formula (1), R 4 and R 5 are independently hydrogen atoms or monovalent organic groups. The monovalent organic group is preferably an organic group having 1 to 40 carbon atoms, more preferably an organic group having 3 to 35 carbon atoms, and further preferably an organic group having 5 to 30 carbon atoms. Preferably, it may have 8 to 20 carbon atoms. R 4 and R 5 preferably contain a radically polymerizable group, and may have the same radically polymerizable group as the radically polymerizable group of a radically polymerizable compound other than the compound represented by the formula (1) described later. preferable. At least one of R 4 and R 5 preferably contains the organic group of R 3 in the formula (1). Further, it is more preferable that at least one of R 4 and R 5 has the same organic group as that of other radically polymerizable compounds. Examples of the radically polymerizable group include groups having an ethylenically unsaturated bond such as a vinylphenyl group, a vinyl group, a (meth) acryloyl group and an allyl group. The radically polymerizable group is preferably a (meth) acryloyl group.

式(1)のRまたはRは、(i)その両方が水素原子である態様、または(ii)その一方が水素原子で他方が下記式(1−3)で表される有機基である態様が好ましく、(ii)その一方が水素原子で他方が下記式(1−3)で表される有機基である態様がより好ましい。式(1−3)で表される有機基である態様とすることにより、本発明の効果がより効果的に発揮される。R 4 or R 5 of the formula (1) is an organic group represented by (i) both of which are hydrogen atoms, or (ii) one of which is a hydrogen atom and the other of which is represented by the following formula (1-3). One embodiment is preferable, and (ii) one is a hydrogen atom and the other is an organic group represented by the following formula (1-3). The effect of the present invention can be more effectively exhibited by using the organic group represented by the formula (1-3).

Figure 0006843247
式中、Rは1価の有機基を表し、上記Rと同義の基であることが好ましい。その好ましい範囲もRと同じである。*は結合位置を表す。
Figure 0006843247
In the formula, R 6 represents a monovalent organic group, and is preferably a group synonymous with R 3 above. And a preferred range is also the same as R 3. * Represents the bond position.

の他の好ましい実施形態として、下記式で表される基も例示される。

Figure 0006843247
式中、Rは2価の有機基を表す;Rはアルキル基を表す。
の好ましい範囲は、式(1−1)におけると同義であり、好ましい範囲も同様である。
は本発明の効果を損ねない範囲で、置換基Tを有していてもよい。この置換基としては、例えば、アミノ基(炭素数0〜12が好ましく、0〜6がより好ましく、0〜3がさらに好ましい)が挙げられる。 Other preferred embodiments of R 3, is also exemplified groups represented by the following formula.
Figure 0006843247
In the formula, R 7 represents a divalent organic group; R 8 represents an alkyl group.
The preferable range of R 7 is synonymous with that in the formula (1-1), and the preferable range is also the same.
R 8 may have a substituent T as long as the effect of the present invention is not impaired. Examples of the substituent include an amino group (preferably 0 to 12 carbon atoms, more preferably 0 to 6 carbon atoms, still more preferably 0 to 3 carbon atoms).

式(1)で表される化合物は、下記式(1−4)で表されることが一層好ましい。

Figure 0006843247
式(1−4)中、R〜Rは、それぞれ独立に、式(1)におけるR〜Rと同義であり、好ましい範囲も同様である。式(1−4)において、2つのRは同一であっても異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。 The compound represented by the formula (1) is more preferably represented by the following formula (1-4).
Figure 0006843247
In the formula (1-4), R 1 to R 3 are independently synonymous with R 1 to R 3 in the formula (1), and the preferable range is also the same. In the formula (1-4), the two R 3 may be the same or different, but are preferably the same.

上記式(1)で表される化合物は、分子量が100〜1500であることが好ましく、150〜1300であることがより好ましく、200〜1000であることがさらに好ましく、200〜700であってもよい。このような範囲とすることにより、少量添加による、密着力の向上効果がより効果的に発揮される。
また、上記式(1)で表される化合物は、ラジカル重合性基を有していなくてもよいが、ラジカル重合性基を有することが好ましく、R〜Rの少なくとも一つがラジカル重合性基を有することがより好ましく、RとRおよびRのいずれか一方とがラジカル重合性基を有することがさらに好ましい。
〜Rから選ばれる2つはそれぞれ互いに結合して環を形成していてもよい。形成される環には任意の連結基が介在してもよく、例えば連結基Lの例が挙げられる。
式(1)で表される化合物は、炭素原子、酸素原子、水素原子および窒素原子から選択される原子のみによって構成されていることが好ましい。
The compound represented by the above formula (1) preferably has a molecular weight of 100 to 1500, more preferably 150 to 1300, further preferably 200 to 1000, and even 200 to 700. Good. Within such a range, the effect of improving the adhesion by adding a small amount can be more effectively exhibited.
The compound represented by the above formula (1) does not have to have a radically polymerizable group, but preferably has a radically polymerizable group, and at least one of R 3 to R 5 is radically polymerizable. It is more preferable to have a group, and it is further preferable that one of R 3 and R 4 and R 5 has a radically polymerizable group.
The two selected from R 3 to R 5 may be bonded to each other to form a ring. Any linking group may intervene in the formed ring, and examples thereof include a linking group L.
The compound represented by the formula (1) is preferably composed of only atoms selected from carbon atoms, oxygen atoms, hydrogen atoms and nitrogen atoms.

式(1)で表される化合物の具体例としては、以下の化合物が例示される。

Figure 0006843247
Specific examples of the compound represented by the formula (1) include the following compounds.
Figure 0006843247

Figure 0006843247
Figure 0006843247

Figure 0006843247
Figure 0006843247

Figure 0006843247
Figure 0006843247

本発明のインプリント用硬化性組成物における上記式(1)で表される化合物の含有量は、式(1)で表される化合物以外のラジカル重合性化合物の含有量100質量部に対して、0.005〜1質量部であることが好ましく、0.01〜0.75質量部であることがより好ましく、0.05〜0.5質量部であることがさらに好ましい。このような範囲とすることにより、密着性、離型力、経時安定性について、バランスよく、より優れる傾向にある。
本発明のインプリント用硬化性組成物において、上記式(1)で表される化合物と後述する式(2)で表される化合物とは、必要により他の成分と組み合わせて、インプリント用重合性組成物を構成していてもよい。本発明のインプリント用硬化性組成物における上記式(1)で表される化合物の含有量は、後述する式(2)で表される化合物の含有量100質量部に対して、0.005〜1質量部であることが好ましく、0.01〜0.75質量部であることがより好ましく、0.05〜0.5質量部であることがさらに好ましい。このような範囲とすることにより、密着性、離型力、経時安定性について、バランスよく、より優れる傾向にある。
また、本発明のインプリント用硬化性組成物における、式(1)で表される化合物は、インプリント用硬化性組成物の全固形分の0.005〜1質量%であることが好ましく、0.01〜0.75質量%であることがより好ましく、0.05〜0.5質量%であることがさらに好ましい。
上記の含有量(式(1)の化合物の配合量)を上記上限値以下とすることで、良好な離型性を維持することができ好ましい。一方、この含有量を上記下限値以上とすることで、上記密着性と安定性とが一層効果的に発揮され好ましい。
本発明のインプリント用硬化性組成物において、上記式(1)で表される化合物は、1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
The content of the compound represented by the above formula (1) in the curable composition for imprint of the present invention is based on 100 parts by mass of the content of the radically polymerizable compound other than the compound represented by the formula (1). , 0.005 to 1 part by mass, more preferably 0.01 to 0.75 part by mass, and even more preferably 0.05 to 0.5 part by mass. Within such a range, the adhesion, the mold release force, and the stability over time tend to be well-balanced and more excellent.
In the curable composition for imprinting of the present invention, the compound represented by the above formula (1) and the compound represented by the formula (2) described later may be combined with other components as necessary to carry out polymerization for imprinting. It may constitute a sex composition. The content of the compound represented by the above formula (1) in the curable composition for imprint of the present invention is 0.005 with respect to 100 parts by mass of the content of the compound represented by the formula (2) described later. It is preferably ~ 1 part by mass, more preferably 0.01 to 0.75 part by mass, and further preferably 0.05 to 0.5 part by mass. Within such a range, the adhesion, the mold release force, and the stability over time tend to be well-balanced and more excellent.
Further, in the curable composition for imprint of the present invention, the compound represented by the formula (1) is preferably 0.005 to 1% by mass of the total solid content of the curable composition for imprint. It is more preferably 0.01 to 0.75% by mass, and even more preferably 0.05 to 0.5% by mass.
By setting the above content (the amount of the compound of the formula (1) to be blended) to the above upper limit or less, good releasability can be maintained, which is preferable. On the other hand, by setting this content to the above lower limit value or more, the above-mentioned adhesion and stability are more effectively exhibited, which is preferable.
In the curable composition for imprint of the present invention, the compound represented by the above formula (1) may contain only one kind or two or more kinds. When two or more types are included, the total amount is preferably in the above range.

<式(1)で表される化合物以外のラジカル重合性化合物>
本発明のインプリント用硬化性組成物は、式(1)で表される化合物以外のラジカル重合性化合物(他のラジカル重合性化合物)を含む。他のラジカル重合性化合物は、アミノメチル基を有さないことが好ましい。
他のラジカル重合性化合物は、ラジカル重合性基が1つである単官能ラジカル重合性化合物でも、ラジカル重合性基が2つ以上である多官能ラジカル重合性化合物でもよい。本発明のインプリント用硬化性組成物は、多官能ラジカル重合性化合物を含むことが好ましく、多官能ラジカル重合性化合物と単官能ラジカル重合性化合物の両方を含むことがより好ましい。
多官能ラジカル重合性化合物は、二官能ラジカル重合性化合物および三官能ラジカル重合性化合物の少なくとも1種を含むことが好ましく、二官能ラジカル重合性化合物の少なくとも1種を含むことがより好ましい。
<Radical polymerizable compounds other than the compound represented by the formula (1)>
The curable composition for imprint of the present invention contains a radically polymerizable compound (another radically polymerizable compound) other than the compound represented by the formula (1). Other radically polymerizable compounds preferably do not have an aminomethyl group.
The other radically polymerizable compound may be a monofunctional radically polymerizable compound having one radically polymerizable group or a polyfunctional radically polymerizable compound having two or more radically polymerizable groups. The curable composition for imprint of the present invention preferably contains a polyfunctional radical-polymerizable compound, and more preferably contains both a polyfunctional radical-polymerizable compound and a monofunctional radical-polymerizable compound.
The polyfunctional radical-polymerizable compound preferably contains at least one of a bifunctional radical-polymerizable compound and a trifunctional radical-polymerizable compound, and more preferably contains at least one of a bifunctional radical-polymerizable compound.

他のラジカル重合性化合物が有するラジカル重合性基としては、ビニルフェニル基、ビニル基、(メタ)アクリロイル基およびアリル基などのエチレン性不飽和結合を有する基が挙げられる。ラジカル重合性基は、(メタ)アクリロイル基が好ましく、アクリロイル基がより好ましい。 Examples of the radically polymerizable group contained in the other radically polymerizable compound include a group having an ethylenically unsaturated bond such as a vinylphenyl group, a vinyl group, a (meth) acryloyl group and an allyl group. The radically polymerizable group is preferably a (meth) acryloyl group, more preferably an acryloyl group.

本発明のインプリント用硬化性組成物における他のラジカル重合性化合物の含有量は、40〜99.9質量%であることが好ましく、60〜99質量%であることがより好ましく、75〜98質量%であることがさらに好ましい。
他のラジカル重合性化合物は、1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
The content of the other radically polymerizable compound in the curable composition for imprint of the present invention is preferably 40 to 99.9% by mass, more preferably 60 to 99% by mass, and 75 to 98% by mass. It is more preferably mass%.
The other radically polymerizable compound may contain only one kind, or may contain two or more kinds. When two or more types are contained, the total amount is preferably in the above range.

<<多官能ラジカル重合性化合物>>
本発明では、上記式(1)で表される化合物以外のラジカル重合性化合物が、下記式(2)で表される化合物を含むことが好ましい。このような範囲とすることにより、密着性、離型力、経時安定性について、バランスよく、より優れる傾向にある。
<< Polyfunctional Radical Polymerizable Compound >>
In the present invention, it is preferable that the radically polymerizable compound other than the compound represented by the above formula (1) contains a compound represented by the following formula (2). Within such a range, the adhesion, the mold release force, and the stability over time tend to be well-balanced and more excellent.

Figure 0006843247
Figure 0006843247

式中、R21はq価の有機基であり、R22は水素原子またはメチル基であり、qは2以上の整数である。qは2以上7以下の整数が好ましく、2以上4以下の整数がより好ましく、2または3がさらに好ましく、2が一層好ましい。
21は、2〜7価の有機基であることが好ましく、2〜4価の有機基であることがより好ましく、2または3価の有機基であることがさらに好ましく、2価の有機基であることが一層好ましい。R21は直鎖、分岐および環状の少なくとも1つの構造を有する炭化水素基であることが好ましい。炭化水素基の炭素数は、2〜20が好ましく、2〜10がより好ましい。
21が2価の有機基であるとき、上記式(1−2)で表される連結基であることが好ましく、その好ましい範囲も同じである。式(1)における式(1−2)の構造と、式(2)における式(1−2)の構造が組成物内で一致していることが、本発明の好ましい態様として挙げられる。
21が環構造を有するとき、後記「(3)炭素数5以上の直鎖または分岐のアルキル基が置換した脂環または芳香環」で述べる脂環または芳香環を含有する構造であることもまた好ましい。
In the formula, R 21 is a q-valent organic group, R 22 is a hydrogen atom or a methyl group, and q is an integer of 2 or more. q is preferably an integer of 2 or more and 7 or less, more preferably an integer of 2 or more and 4 or less, further preferably 2 or 3, and even more preferably 2.
R 21 is preferably a 2- to 7-valent organic group, more preferably a 2- to 4-valent organic group, further preferably a divalent or trivalent organic group, and a divalent organic group. Is more preferable. R 21 is preferably a hydrocarbon group having at least one linear, branched and cyclic structure. The hydrocarbon group preferably has 2 to 20 carbon atoms, and more preferably 2 to 10 carbon atoms.
When R 21 is a divalent organic group, it is preferably a linking group represented by the above formula (1-2), and the preferred range thereof is also the same. It is mentioned as a preferable aspect of the present invention that the structure of the formula (1-2) in the formula (1) and the structure of the formula (1-2) in the formula (2) match in the composition.
When R 21 has a ring structure, it may also have a structure containing an alicyclic or an aromatic ring described in "(3) Alicyclic or aromatic ring substituted with a linear or branched alkyl group having 5 or more carbon atoms". It is also preferable.

多官能ラジカル重合性化合物は、下記式(2−1)で表されることが好ましい。

Figure 0006843247
式(2−1)中、RおよびRは上記式(1−1)で規定したものと同義である。 The polyfunctional radical polymerizable compound is preferably represented by the following formula (2-1).
Figure 0006843247
In the formula (2-1), R 7 and RC are synonymous with those specified in the above formula (1-1).

これらの多官能ラジカル重合性化合物は、1種のみ含んでいても、2種以上含んでいてもよい。
本発明で用いる多官能ラジカル重合性化合物は、後述する大西パラメータが、4.5以下であることが好ましい。大西パラメータの下限値については、特に定めるものでは無いが、例えば、2.0以上とすることもできる。
本発明で用いる多官能ラジカル重合性化合物の分子量は、1000以下であることが好ましく、800以下であることがより好ましく、500以下がさらに好ましく、350以下が一層好ましく、230以下がより一層好ましい。分子量の上限値を上記上限値以下とすることで、化合物の粘度を低減できる傾向がある。
分子量の下限値については、特に定めるものでは無いが、例えば、170以上とすることができる。
These polyfunctional radical polymerizable compounds may contain only one kind or two or more kinds.
The polyfunctional radically polymerizable compound used in the present invention preferably has an Onishi parameter described later of 4.5 or less. The lower limit of the Onishi parameter is not specified, but may be, for example, 2.0 or more.
The molecular weight of the polyfunctional radically polymerizable compound used in the present invention is preferably 1000 or less, more preferably 800 or less, further preferably 500 or less, further preferably 350 or less, and even more preferably 230 or less. By setting the upper limit of the molecular weight to be equal to or lower than the above upper limit, the viscosity of the compound tends to be reduced.
The lower limit of the molecular weight is not particularly specified, but can be, for example, 170 or more.

本発明で用いる多官能ラジカル重合性化合物が有する重合性基の数は、2以上であり、2〜7が好ましく、2〜4がより好ましく、2または3がさらに好ましく、2がさらに好ましい。 The number of polymerizable groups contained in the polyfunctional radical polymerizable compound used in the present invention is 2 or more, preferably 2 to 7, more preferably 2 to 4, further preferably 2 or 3, and even more preferably 2.

本発明で用いる多官能ラジカル重合性化合物を構成する原子の種類は特に定めるものでは無いが、炭素原子、酸素原子、水素原子およびハロゲン原子から選択される原子のみで構成されることが好ましく、炭素原子、酸素原子および水素原子から選択される原子のみで構成されることがより好ましい。 The type of atom constituting the polyfunctional radical polymerizable compound used in the present invention is not particularly specified, but it is preferably composed of only an atom selected from a carbon atom, an oxygen atom, a hydrogen atom and a halogen atom, and carbon. More preferably, it is composed only of atoms selected from atoms, oxygen atoms and hydrogen atoms.

本発明で用いる多官能ラジカル重合性化合物は、25℃における粘度が、180mPa・s以下であることが好ましく、10mPa・s以下がより好ましく、7mPa・s以下がさらに好ましく、5mPa・s以下が一層好ましい。粘度の下限値については、特に定めるものでは無いが、例えば、2mPa・s以上とすることができる。 The polyfunctional radical polymerizable compound used in the present invention preferably has a viscosity at 25 ° C. of 180 mPa · s or less, more preferably 10 mPa · s or less, further preferably 7 mPa · s or less, and further preferably 5 mPa · s or less. preferable. The lower limit of the viscosity is not particularly specified, but can be, for example, 2 mPa · s or more.

本発明で好ましく用いられる多官能ラジカル重合性化合物としては、特開2014−170949号公報に記載の重合性化合物が挙げられ、これらの内容は本明細書に含まれる。
式(2)で表される化合物の具体例としては下記化合物が挙げられる。
Examples of the polyfunctional radical polymerizable compound preferably used in the present invention include the polymerizable compounds described in JP-A-2014-170949, the contents of which are included in the present specification.
Specific examples of the compound represented by the formula (2) include the following compounds.

Figure 0006843247
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本発明で用いる多官能ラジカル重合性化合物の、インプリント用硬化性組成物中の全ラジカル重合性化合物に対する量としては、30〜99質量%であることが好ましく、50〜95質量%であることがより好ましく、75〜90質量%であることがさらに好ましく、80〜90質量%であってもよい。
多官能ラジカル重合性化合物は、1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
多官能ラジカル重合性化合物の製造方法は定法によればよい。いくつかの例示化合物について合成法または入手元を挙げる。B−22はα,α’−ジクロロ−m−キシレンとアクリル酸より合成できる。B−16は1,4−シクロヘキサンジメタノールとアクリロイルクロリドより合成できる。B−14は新中村化学工業(株)製 A−DCP(商品名)を使用できる。B−32は共栄社化学株式会社 ライトアクリレートBP−4PA(商品名)を使用できる。B−9は新中村化学工業(株)製 A−NPG(商品名)、B−3は同社製 A−HD−N(商品名)を使用できる。B−6は共栄社化学株式会社 ライトエステル2EG(商品名)を使用できる。B−2はcis−2−ブテン−1,4−ジオールとアクリロイルクロリドより合成できる。B−10はサートマー社製のSR341(商品名)を使用できる。
The amount of the polyfunctional radically polymerizable compound used in the present invention with respect to the total radically polymerizable compound in the curable composition for imprint is preferably 30 to 99% by mass, preferably 50 to 95% by mass. Is more preferable, and is further preferably 75 to 90% by mass, and may be 80 to 90% by mass.
The polyfunctional radical polymerizable compound may contain only one kind, or may contain two or more kinds. When two or more types are contained, the total amount is preferably in the above range.
The method for producing the polyfunctional radically polymerizable compound may be a conventional method. Some synthetic methods or sources are listed for some exemplary compounds. B-22 can be synthesized from α, α'-dichloro-m-xylene and acrylic acid. B-16 can be synthesized from 1,4-cyclohexanedimethanol and acryloyl chloride. As B-14, A-DCP (trade name) manufactured by Shin Nakamura Chemical Industry Co., Ltd. can be used. As B-32, Kyoeisha Chemical Co., Ltd. Light Acrylate BP-4PA (trade name) can be used. B-9 can use A-NPG (trade name) manufactured by Shin Nakamura Chemical Industry Co., Ltd., and B-3 can use A-HD-N (trade name) manufactured by Shin Nakamura Chemical Industry Co., Ltd. For B-6, Kyoeisha Chemical Co., Ltd. Light Ester 2EG (trade name) can be used. B-2 can be synthesized from cis-2-butene-1,4-diol and acryloyl chloride. For B-10, SR341 (trade name) manufactured by Sartmer can be used.

<<単官能ラジカル重合性化合物>>
本発明で用いる単官能ラジカル重合性化合物は、その種類は本発明の趣旨を逸脱しない限り特に定めるものではない。本発明で用いる単官能ラジカル重合性化合物は、炭素数4以上の直鎖または分岐の炭化水素鎖を有することが好ましい。本発明では単官能ラジカル重合性化合物を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。
<< Monofunctional Radical Polymerizable Compound >>
The type of the monofunctional radically polymerizable compound used in the present invention is not particularly defined as long as it does not deviate from the gist of the present invention. The monofunctional radically polymerizable compound used in the present invention preferably has a linear or branched hydrocarbon chain having 4 or more carbon atoms. In the present invention, only one type of monofunctional radically polymerizable compound may be contained, or two or more types may be contained.

本発明で用いる単官能ラジカル重合性化合物は、大西パラメータが、8.1以下であることが好ましく、4.0以下であることがより好ましく、3.9以下であることがさらに好ましく、3.7以下であることが一層好ましく、3.5以下であることがより一層好ましい。大西パラメータの下限値については、特に定めるものでは無いが、例えば、2.0以上、さらには2.5以上とすることができる。大西パラメータが4.0以下であると、エッチングレートを下げることができ、加工対象とのエッチング選択比が向上して、エッチング加工マージンが拡大する。
ここで、大西パラメータは、以下の式で算出される値である。
大西パラメータ=(C、H、およびOの原子数の和)/(C原子数−O原子数)
本発明で用いる単官能ラジカル重合性化合物の分子量は、50以上が好ましく、150以上がより好ましく、220以上がさらに好ましい。分子量の上限値は、1000以下が好ましく、800以下がより好ましく、300以下がさらに好ましく、270以下が一層好ましい。分子量を上記下限値以上とすることで、揮発性を抑制できる傾向がある。分子量を上記上限値以下とすることで、粘度を低減できる傾向がある。
本発明で用いる単官能ラジカル重合性化合物の1013hPaにおける沸点は、特に定めるものではなく、例えば、60℃未満であってもよいし、60℃以上であってもよい。上記沸点の一実施形態として、80℃以上であることが挙げられる。667Paにおける沸点を上記下限値以上とすることで、揮発性を抑制することができる。沸点の上限値については、特に定めるものでは無いが、例えば、667Paにおける沸点を170℃以下とすることができる。
The monofunctional radical polymerizable compound used in the present invention preferably has an Onishi parameter of 8.1 or less, more preferably 4.0 or less, and even more preferably 3.9 or less. It is more preferably 7 or less, and even more preferably 3.5 or less. The lower limit of the Onishi parameter is not particularly specified, but can be, for example, 2.0 or more, and further 2.5 or more. When the Onishi parameter is 4.0 or less, the etching rate can be lowered, the etching selection ratio with the processing target is improved, and the etching processing margin is expanded.
Here, the Onishi parameter is a value calculated by the following formula.
Onishi parameter = (sum of atomic numbers of C, H, and O) / (number of C atoms-O atomic number)
The molecular weight of the monofunctional radically polymerizable compound used in the present invention is preferably 50 or more, more preferably 150 or more, and even more preferably 220 or more. The upper limit of the molecular weight is preferably 1000 or less, more preferably 800 or less, further preferably 300 or less, and even more preferably 270 or less. By setting the molecular weight to the above lower limit value or more, the volatility tends to be suppressed. By setting the molecular weight to the above upper limit or less, the viscosity tends to be reduced.
The boiling point of the monofunctional radically polymerizable compound used in the present invention at 1013 hPa is not particularly specified, and may be, for example, less than 60 ° C. or 60 ° C. or higher. One embodiment of the boiling point is 80 ° C. or higher. Volatility can be suppressed by setting the boiling point at 667 Pa to be equal to or higher than the above lower limit. The upper limit of the boiling point is not particularly specified, but for example, the boiling point at 667 Pa can be 170 ° C. or lower.

本発明で用いる単官能ラジカル重合性化合物は、25℃で液体であることが好ましい。
本発明において、25℃で液体とは、25℃で流動性を有する化合物であって、例えば、25℃での粘度が、1〜100,000mPa・sである化合物を意味する。単官能ラジカル重合性化合物の25℃での粘度は、例えば、10〜20,000mPa・sがより好ましく、100〜15,000mPa・sが一層好ましい。
25℃で液体の化合物を用いることにより、溶剤を実質的に含まない構成とすることができる。ここで、溶剤を実質的に含まないとは、例えば、本発明のインプリント用硬化性組成物に対する溶剤の含有量が5質量%以下であることをいい、さらには3質量%以下であることをいい、特には1質量%以下であることをいう。
本発明で用いる単官能ラジカル重合性化合物の25℃での粘度は、100mPa・s以下が好ましく、10mPa・s以下がより好ましく、8mPa・s以下がさらに好ましく、6mPa・s以下が一層好ましい。単官能ラジカル重合性化合物の25℃での粘度を上記上限値以下とすることで、インプリント用硬化性組成物の粘度を低減でき、充填性が向上する傾向がある。下限値については、特に定めるものではないが、例えば、1mPa・s以上とすることができる。
The monofunctional radically polymerizable compound used in the present invention is preferably liquid at 25 ° C.
In the present invention, the liquid at 25 ° C. means a compound having fluidity at 25 ° C., for example, a compound having a viscosity at 25 ° C. of 1 to 100,000 mPa · s. The viscosity of the monofunctional radically polymerizable compound at 25 ° C. is, for example, more preferably 10 to 20,000 mPa · s, and even more preferably 100 to 15,000 mPa · s.
By using a compound that is liquid at 25 ° C., a solvent-free structure can be obtained. Here, the term "substantially free of solvent" means, for example, that the content of the solvent in the curable composition for imprinting of the present invention is 5% by mass or less, and further, 3% by mass or less. In particular, it means that it is 1% by mass or less.
The viscosity of the monofunctional radically polymerizable compound used in the present invention at 25 ° C. is preferably 100 mPa · s or less, more preferably 10 mPa · s or less, further preferably 8 mPa · s or less, still more preferably 6 mPa · s or less. By setting the viscosity of the monofunctional radical polymerizable compound at 25 ° C. or less to the above upper limit value or less, the viscosity of the curable composition for imprinting can be reduced, and the filling property tends to be improved. The lower limit value is not particularly specified, but may be, for example, 1 mPa · s or more.

本発明で用いる単官能ラジカル重合性化合物は、単官能(メタ)アクリルモノマーであることが好ましく、単官能アクリレートであることがより好ましい。 The monofunctional radically polymerizable compound used in the present invention is preferably a monofunctional (meth) acrylic monomer, and more preferably a monofunctional acrylate.

本発明で用いる単官能ラジカル重合性化合物を構成する原子の種類は特に定めるものでは無いが、炭素原子、酸素原子、水素原子およびハロゲン原子から選択される原子のみで構成されることが好ましく、炭素原子、酸素原子および水素原子から選択される原子のみで構成されることがより好ましい。 The type of atom constituting the monofunctional radical polymerizable compound used in the present invention is not particularly specified, but it is preferably composed of only an atom selected from a carbon atom, an oxygen atom, a hydrogen atom and a halogen atom, and carbon. More preferably, it is composed only of atoms selected from atoms, oxygen atoms and hydrogen atoms.

本発明で用いる単官能ラジカル重合性化合物は、炭素数4以上の直鎖または分岐の炭化水素鎖を有することが好ましい。本発明における炭化水素鎖とは、アルキル鎖、アルケニル鎖、アルキニル鎖を表し、アルキル鎖、アルケニル鎖が好ましく、アルキル鎖がさらに好ましい。
本発明において、アルキル鎖とは、アルキル基およびアルキレン基を表す。同様に、アルケニル鎖とは、アルケニル基およびアルケニレン基を表し、アルキニル鎖とはアルキニル基およびアルキニレン基を表す。これらの中でも、直鎖または分岐のアルキル基、アルケニル基がより好ましく、直鎖または分岐のアルキル基がさらに好ましく、直鎖のアルキル基が一層好ましい。
上記直鎖または分岐の炭化水素鎖(好ましくは、アルキル基)は、炭素数4以上であり、炭素数6以上が好ましく、炭素数8以上がより好ましく、炭素数10以上がさらに好ましく、炭素数12以上が一層好ましい。炭素数の上限値については、特に定めるものではないが、例えば、炭素数25以下とすることができる。
上記直鎖または分岐の炭化水素鎖は、エーテル基(−O−)を含んでいてもよいが、エーテル基を含んでいない方が離型性向上の観点から好ましい。
このような炭化水素鎖を有する単官能ラジカル重合性化合物を用いることで、比較的少ない添加量で、硬化膜の弾性率を低減し、離型性が向上する。また、直鎖または分岐のアルキル基を有する単官能ラジカル重合性化合物を用いると、モールドと硬化膜の界面エネルギーを低減して、さらに離型性を向上することができる。
本発明で用いる単官能ラジカル重合性化合物が有する好ましい炭化水素基として、(1)〜(3)を挙げることができる。
(1)炭素数8以上の直鎖アルキル基
(2)炭素数10以上の分岐アルキル基
(3)炭素数5以上の直鎖または分岐のアルキル基が置換した脂環または芳香環
The monofunctional radically polymerizable compound used in the present invention preferably has a linear or branched hydrocarbon chain having 4 or more carbon atoms. The hydrocarbon chain in the present invention represents an alkyl chain, an alkenyl chain, or an alkynyl chain, and an alkyl chain or an alkenyl chain is preferable, and an alkyl chain is more preferable.
In the present invention, the alkyl chain represents an alkyl group and an alkylene group. Similarly, the alkenyl chain represents an alkenyl group and an alkenylene group, and the alkynyl chain represents an alkynyl group and an alkynylene group. Among these, a linear or branched alkyl group or alkenyl group is more preferable, a linear or branched alkyl group is further preferable, and a linear alkyl group is further preferable.
The linear or branched hydrocarbon chain (preferably an alkyl group) has 4 or more carbon atoms, preferably 6 or more carbon atoms, more preferably 8 or more carbon atoms, further preferably 10 or more carbon atoms, and further preferably 10 or more carbon atoms. 12 or more is more preferable. The upper limit of the number of carbon atoms is not particularly specified, but may be, for example, 25 or less carbon atoms.
The straight-chain or branched hydrocarbon chain may contain an ether group (-O-), but it is preferable that the straight-chain or branched hydrocarbon chain does not contain an ether group from the viewpoint of improving releasability.
By using a monofunctional radically polymerizable compound having such a hydrocarbon chain, the elastic modulus of the cured film is reduced and the releasability is improved with a relatively small amount of addition. Further, when a monofunctional radical polymerizable compound having a linear or branched alkyl group is used, the interfacial energy between the mold and the cured film can be reduced, and the releasability can be further improved.
Preferred hydrocarbon groups of the monofunctional radically polymerizable compound used in the present invention include (1) to (3).
(1) Linear alkyl group having 8 or more carbon atoms (2) Branched alkyl group having 10 or more carbon atoms (3) Alicyclic or aromatic ring substituted with a linear or branched alkyl group having 5 or more carbon atoms

<<<(1)炭素数8以上の直鎖アルキル基>>>
炭素数8以上の直鎖アルキル基は、炭素数10以上がより好ましく、炭素数11以上がさらに好ましく、炭素数12以上が一層好ましい。また、炭素数20以下が好ましく、炭素数18以下がより好ましく、炭素数16以下がさらに好ましく、炭素数14以下が一層好ましい。
<<<(2)炭素数10以上の分岐アルキル基>>>
上記炭素数10以上の分岐アルキル基は、炭素数10〜20が好ましく、炭素数10〜16がより好ましく、炭素数10〜14がさらに好ましく、炭素数10〜12が一層好ましい。
<<<(3)炭素数5以上の直鎖または分岐のアルキル基が置換した脂環または芳香環>>>
炭素数5以上の直鎖または分岐のアルキル基は、直鎖のアルキル基がより好ましい。上記アルキル基の炭素数は、6以上がより好ましく、7以上がさらに好ましく、8以上が一層好ましい。アルキル基の炭素数は、14以下が好ましく、12以下がより好ましく、10以下がさらに好ましい。
脂環または芳香環の環構造は、単環であっても縮環であってもよいが、単環であることが好ましい。縮環である場合は、環の数は、2つまたは3つが好ましい。環構造は、3〜8員環が好ましく、5員環または6員環がより好ましく、6員環がさらに好ましい。また、環構造は、脂環または芳香環であるが、芳香環であることが好ましい。環構造の具体例としては、シクロヘキサン環、ノルボルナン環、イソボルナン環、トリシクロデカン環、テトラシクロドデカン環、アダマンタン環、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環が挙げられ、これらの中でもシクロヘキサン環、トリシクロデカン環、アダマンタン環、ベンゼン環がより好ましく、ベンゼン環がさらに好ましい。
<<< (1) Linear alkyl group with 8 or more carbon atoms >>>
The linear alkyl group having 8 or more carbon atoms is more preferably 10 or more carbon atoms, further preferably 11 or more carbon atoms, and further preferably 12 or more carbon atoms. Further, the carbon number of 20 or less is preferable, the carbon number of 18 or less is more preferable, the carbon number of 16 or less is further preferable, and the carbon number of 14 or less is further preferable.
<<< (2) Branched alkyl group with 10 or more carbon atoms >>>
The branched alkyl group having 10 or more carbon atoms preferably has 10 to 20 carbon atoms, more preferably 10 to 16 carbon atoms, further preferably 10 to 14 carbon atoms, and even more preferably 10 to 12 carbon atoms.
<<< (3) Alicyclic or aromatic ring substituted with a linear or branched alkyl group having 5 or more carbon atoms >>>
The linear or branched alkyl group having 5 or more carbon atoms is more preferably a linear alkyl group. The number of carbon atoms of the alkyl group is more preferably 6 or more, further preferably 7 or more, and even more preferably 8 or more. The number of carbon atoms of the alkyl group is preferably 14 or less, more preferably 12 or less, and even more preferably 10 or less.
The ring structure of the alicyclic or aromatic ring may be a monocyclic ring or a condensed ring, but is preferably a monocyclic ring. In the case of condensed rings, the number of rings is preferably two or three. The ring structure is preferably a 3- to 8-membered ring, more preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring, and even more preferably a 6-membered ring. The ring structure is an alicyclic ring or an aromatic ring, but an aromatic ring is preferable. Specific examples of the ring structure include a cyclohexane ring, a norbornane ring, an isobornane ring, a tricyclodecane ring, a tetracyclododecane ring, an adamantane ring, a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, and a fluorene ring. , Tricyclodecane ring, adamantane ring, benzene ring are more preferable, and benzene ring is further preferable.

本発明で用いる単官能ラジカル重合性化合物は、炭素数4以上の直鎖または分岐の炭化水素鎖と重合性基が、直接にまたは連結基を介して結合している化合物が好ましく、上記(1)〜(3)の基のいずれか1つと、重合性基が直接に結合している化合物がより好ましい。連結基としては、−O−、−C(=O)−、−CH−またはこれらの組み合わせが例示される。本発明で用いる単官能ラジカル重合性化合物としては、(1)炭素数8以上の直鎖アルキル基と、(メタ)アクリロイルオキシ基とが直接結合している、直鎖アルキル(メタ)アクリレートが、特に好ましい。
本発明で好ましく用いられる単官能ラジカル重合性化合物としては、下記第1群および第2群並びにこれら以外の実施例で用いている化合物を例示することができる。しかしながら、本発明がこれらに限定されるものでは無いことは言うまでもない。また、第1群の方が第2群よりもより好ましい。
第1群
The monofunctional radical polymerizable compound used in the present invention is preferably a compound in which a linear or branched hydrocarbon chain having 4 or more carbon atoms and a polymerizable group are directly bonded or via a linking group, as described above (1). ) To (3), a compound in which a polymerizable group is directly bonded to any one of the groups is more preferable. Examples of the linking group include -O-, -C (= O)-, -CH 2- or a combination thereof. Examples of the monofunctional radically polymerizable compound used in the present invention include (1) a linear alkyl (meth) acrylate in which a linear alkyl group having 8 or more carbon atoms and a (meth) acryloyloxy group are directly bonded. Especially preferable.
Examples of the monofunctional radically polymerizable compound preferably used in the present invention include the following first and second groups and the compounds used in other examples. However, it goes without saying that the present invention is not limited thereto. Also, the first group is more preferable than the second group.
Group 1

Figure 0006843247
Figure 0006843247

第2群

Figure 0006843247
Group 2
Figure 0006843247

本発明で用いる単官能ラジカル重合性化合物の、インプリント用硬化性組成物中の全ラジカル重合性化合物に対する量としては、下限値は、1質量%以上が好ましく、3質量%以上がより好ましく、5質量%以上がさらに好ましく、7質量%以上が一層好ましい。また、上限値は、29質量%以下がより好ましく、27質量%以下がより好ましく、25質量%以下が特にさらに好ましく、20質量%以下が一層好ましく、15質量%以下がより一層好ましい。全ラジカル重合性化合物に対して、単官能ラジカル重合性化合物の量を上記下限値以上とすることで、離型性を向上することができ、モールド離型時に欠陥やモールド破損を抑制できる。また、上記上限値以下とすることで、インプリント用硬化性組成物の硬化膜のTgを高くすることができ、エッチング加工性、特に、エッチング時のパターンのうねりを抑制できる。 The lower limit of the amount of the monofunctional radically polymerizable compound used in the present invention with respect to the total radically polymerizable compound in the curable composition for imprint is preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more. 5% by mass or more is more preferable, and 7% by mass or more is further preferable. The upper limit is more preferably 29% by mass or less, more preferably 27% by mass or less, particularly preferably 25% by mass or less, further preferably 20% by mass or less, and even more preferably 15% by mass or less. By setting the amount of the monofunctional radically polymerizable compound to the above lower limit value or more with respect to the total radically polymerizable compound, the releasability can be improved, and defects and mold breakage can be suppressed at the time of mold releasation. Further, when the value is not more than the above upper limit value, the Tg of the cured film of the curable composition for imprinting can be increased, and the etching processability, particularly the waviness of the pattern at the time of etching can be suppressed.

本発明では、本発明の趣旨を逸脱しない限り、上記単官能ラジカル重合性化合物以外の単官能ラジカル重合性化合物を用いてもよく、特開2014−170949号公報に記載の重合性化合物のうち、単官能ラジカル重合性化合物が例示され、これらの内容は本明細書に含まれる。
本発明では、インプリント用硬化性組成物に含まれる全単官能ラジカル重合性化合物の90質量%以上が、上記(1)〜(3)の基を有する単官能ラジカル重合性化合物であることが好ましく、95質量%以上であることがより好ましい。
In the present invention, a monofunctional radically polymerizable compound other than the above monofunctional radically polymerizable compound may be used as long as the gist of the present invention is not deviated, and among the polymerizable compounds described in JP-A-2014-170949, among the polymerizable compounds described in JP-A-2014-170949, Monofunctional radically polymerizable compounds are exemplified, and their contents are included in the present specification.
In the present invention, 90% by mass or more of the total monofunctional radically polymerizable compound contained in the curable composition for imprint is a monofunctional radically polymerizable compound having the groups (1) to (3) above. It is preferably 95% by mass or more, and more preferably 95% by mass or more.

<光ラジカル重合開始剤>
本発明のインプリント用硬化性組成物は、光ラジカル重合開始剤を含む。
本発明で用いられる光ラジカル重合開始剤としては、光照射により上述のラジカル重合性化合物を重合する活性種を発生する化合物であればいずれのものでも用いることができる。
<Photoradical polymerization initiator>
The curable composition for imprint of the present invention contains a photoradical polymerization initiator.
As the photoradical polymerization initiator used in the present invention, any compound that generates an active species that polymerizes the above-mentioned radically polymerizable compound by light irradiation can be used.

光ラジカル重合開始剤としては、例えば、市販されている開始剤を用いることができる。これらの例としては、例えば、特開2008−105414号公報の段落番号0091に記載のものを好ましく採用することができる。この中でもアセトフェノン系化合物、アシルホスフィンオキサイド系化合物、オキシムエステル系化合物が硬化感度、吸収特性の観点から好ましい。市販品としては、イルガキュア(登録商標)1173、イルガキュア184、イルガキュア2959、イルガキュア127、イルガキュア907、イルガキュア369、イルガキュア379、ルシリン(登録商標)TPO、イルガキュア819、イルガキュアOXE−01、イルガキュアOXE−02、イルガキュア651、イルガキュア754等(以上、BASF社製)が挙げられる。
本発明は、光ラジカル重合開始剤として、フッ素原子を有するオキシム化合物を用いることもできる。フッ素原子を有するオキシム化合物の具体例としては、特開2010−262028号公報に記載の化合物、特表2014−500852号公報に記載の化合物24、36〜40、特開2013−164471号公報に記載の化合物(C−3)などが挙げられる。これらの内容は本明細書に組み込まれる。
As the photoradical polymerization initiator, for example, a commercially available initiator can be used. As these examples, for example, those described in paragraph No. 0091 of JP-A-2008-105414 can be preferably adopted. Of these, acetophenone-based compounds, acylphosphine oxide-based compounds, and oxime ester-based compounds are preferable from the viewpoint of curing sensitivity and absorption characteristics. Commercially available products include Irgacure® 1173, Irgacure 184, Irgacure 2959, Irgacure 127, Irgacure 907, Irgacure 369, Irgacure 379, Lucyrin® TPO, Irgacure 819, Irgacure OXE-01, Irgacure OXE-02. Examples thereof include Irgacure 651 and Irgacure 754 (all manufactured by BASF).
In the present invention, an oxime compound having a fluorine atom can also be used as the photoradical polymerization initiator. Specific examples of the oxime compound having a fluorine atom are described in the compounds described in JP-A-2010-262028, compounds 24, 36-40 described in JP-A-2014-500852, and JP-A-2013-164471. Compound (C-3) and the like. These contents are incorporated in the present specification.

光ラジカル重合開始剤は、1種単独で用いてもよいが、2種以上を併用して用いることも好ましい。具体的には、イルガキュア1173とイルガキュア907、イルガキュア1173とルシリンTPO、イルガキュア1173とイルガキュア819、イルガキュア1173とイルガキュアOXE01、イルガキュア907とルシリンTPO、イルガキュア907とイルガキュア819との組み合わせが例示される。このような組み合わせとすることにより、露光マージンを拡げることができる。 The photoradical polymerization initiator may be used alone, but it is also preferable to use two or more in combination. Specifically, combinations of Irgacure 1173 and Irgacure 907, Irgacure 1173 and Lucyrin TPO, Irgacure 1173 and Irgacure 819, Irgacure 1173 and Irgacure OXE01, Irgacure 907 and Lucirin TPO, and Irgacure 907 and Irgacure 819 are exemplified. With such a combination, the exposure margin can be expanded.

本発明で用いるインプリント用硬化性組成物は、その0.01〜10質量%が光ラジカル重合開始剤であることが好ましく、より好ましくは0.1〜5質量%であり、さらに好ましくは0.5〜3質量%である。インプリント用硬化性組成物は、光ラジカル重合開始剤を1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、その合計量が上記範囲となることが好ましい。 The imprintable curable composition used in the present invention preferably contains 0.01 to 10% by mass of a photoradical polymerization initiator, more preferably 0.1 to 5% by mass, and even more preferably 0. .5 to 3% by mass. The curable composition for imprint may contain only one type of photoradical polymerization initiator, or may contain two or more types. When two or more types are included, the total amount is preferably in the above range.

<増感剤>
本発明で用いるインプリント用硬化性組成物には、光ラジカル重合開始剤の他に、増感剤を加えることもできる。本発明のインプリント用硬化性組成物が、酸素雰囲気下で硬化しにくい場合、増感剤を配合することにより、硬化性を改善することができる。
好ましい増感剤の例としては、以下の化合物類に属しており、かつ350nmから450nm領域に極大吸収波長を有する化合物を挙げることができる。多核芳香族類(例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン、アントラセン、フェナントレン)、キサンテン類(例えば、フルオレセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル)、キサントン類(例えば、キサントン、チオキサントン、ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン)、シアニン類(例えば、チアカルボシアニン、オキサカルボシアニン)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン)、ローダシアニン類、オキソノール類、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー)、アクリジン類(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン、ベンゾフラビン)、アクリドン類(例えば、アクリドン、10−ブチル−2−クロロアクリドン)、アントラキノン類(例えば、アントラキノン、9,10−ジブトキシアントラセン)、スクアリリウム類(例えば、スクアリリウム)、スチリル類、ベーススチリル類、クマリン類(例えば、7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン、ケトクマリン)、カルバゾール類(例えば、N−ビニルカルバゾール)、カンファーキノン類、フェノチアジン類。
この他、本発明において用いることができる典型的な増感剤としては、クリベロ〔J. V. Crivello, Adv. in Polymer Sci., 62, 1 (1984)〕に開示しているものが挙げられる。
増感剤の好ましい具体例としては、ピレン、ペリレン、アクリジンオレンジ、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、ベンゾフラビン、N−ビニルカルバゾール、9,10−ジブトキシアントラセン、アントラキノン、クマリン、ケトクマリン、フェナントレン、カンファーキノン、フェノチアジン類などを挙げることができる。
また、本発明では、増感剤として、特許第4937806号公報の段落0043〜0046、特開2011−3916号公報の段落0036に記載の化合物も好ましく用いることができる。
増感剤は、本発明のインプリント用硬化性組成物に含まれる場合、光ラジカル重合開始剤100質量部に対し、30〜200質量部の割合で添加することが好ましい。
増感剤は、本発明のインプリント用硬化性組成物に1種のみ含まれていても、2種以上含まれていてもよい。2種以上含まれている場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
<Sensitizer>
In addition to the photoradical polymerization initiator, a sensitizer may be added to the curable composition for imprint used in the present invention. When the curable composition for imprint of the present invention is difficult to cure in an oxygen atmosphere, the curability can be improved by adding a sensitizer.
Examples of preferable sensitizers include compounds belonging to the following compounds and having a maximum absorption wavelength in the 350 nm to 450 nm region. Polynuclear aromatics (eg pyrene, perylene, triphenylene, anthracene, phenanthrene), xanthenes (eg fluorescein, eosin, erythrosin, rhodamine B, rosebengal), xanthones (eg xanthone, thioxanthone, dimethylthioxanthone, diethylthioxanthone) , 2-Isopropylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone), cyanines (eg, thiacarbocyanine, oxacarbocyanine), merocyanines (eg, melocyanine, carbomerocyanine), rodocyanins, oxonors, thiadins (eg, thionin) , Methylcoumarin blue, toluidine blue), acridines (eg, acridine orange, chloroflavin, acryflavin, benzoflavin), acridones (eg, acridone, 10-butyl-2-chloroacrydone), anthraquinones (eg, anthraquinone, 9,10-Dibutoxyanthracene), squaryliums (eg, squarylium), styryls, basestyryls, coumarins (eg, 7-diethylamino-4-methylcoumarin, ketocoumarin), carbazoles (eg, N-vinylcarbazole) ), Kamferquinones, phenothiazines.
In addition, typical sensitizers that can be used in the present invention include those disclosed in Crivello [JV Crivello, Adv. In Polymer Sci., 62, 1 (1984)].
Preferred specific examples of the sensitizer include pyrene, perylene, acridine orange, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, benzoflavin, N-vinylcarbazole, 9,10-dibutoxyanthracene, anthracene, coumarin, ketocoumarin, phenanthrene, camphorquinone. , Phenothiazines and the like.
Further, in the present invention, as the sensitizer, the compounds described in paragraphs 0043 to 0046 of Japanese Patent No. 4937806 and paragraphs 0036 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-3916 can also be preferably used.
When the sensitizer is contained in the curable composition for imprinting of the present invention, it is preferable to add the sensitizer at a ratio of 30 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the photoradical polymerization initiator.
The sensitizer may be contained in only one kind or two or more kinds in the curable composition for imprint of the present invention. When two or more types are contained, the total amount is preferably in the above range.

<離型剤>
本発明に用いる離型剤は、その種類は本発明の趣旨を逸脱しない限り特に定めるものではないが、好ましくは、モールドとの界面に偏析し、モールドとの離型を促進する機能を有する添加剤を意味する。具体的には、界面活性剤および、末端に少なくとも1つの水酸基を有するか、または、水酸基がエーテル化されたポリアルキレングリコール構造を有し、フッ素原子およびシリコン原子を実質的に含有しない非重合性化合物(以下、「離型性を有する非重合性化合物」ということがある)が挙げられる。
離型剤は1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。また、離型剤を含む場合、含有量は、合計で0.1〜20質量%が好ましく、1〜10質量%がより好ましく、2〜5質量%がさらに好ましい。
<Release agent>
The type of the mold release agent used in the present invention is not particularly defined as long as it does not deviate from the gist of the present invention, but it is preferably added having a function of segregating at the interface with the mold and promoting the mold release from the mold. Means an agent. Specifically, it is a non-polymerizable agent having a surfactant and a polyalkylene glycol structure having at least one hydroxyl group at the terminal or having an etherified hydroxyl group and substantially free of fluorine atoms and silicon atoms. Examples thereof include compounds (hereinafter, may be referred to as “non-polymerizable compounds having releasability”).
The release agent may contain only one type, or may contain two or more types. When the release agent is contained, the total content is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 1 to 10% by mass, and even more preferably 2 to 5% by mass.

<<界面活性剤>>
界面活性剤としては、ノニオン性界面活性剤が好ましい。
ノニオン性界面活性剤とは、少なくとも一つの疎水部と少なくとも一つのノニオン性親水部を有する化合物である。疎水部と親水部は、それぞれ、分子の末端にあっても、内部にあってもよい。疎水部は、炭化水素基、含フッ素基、含Si基から選択される疎水基で構成され、疎水部の炭素数は、1〜25が好ましく、2〜15がより好ましく、4〜10がさらに好ましく、5〜8が一層好ましい。ノニオン性親水部は、アルコール性水酸基、フェノール性水酸基、エーテル基(好ましくはポリオキシアルキレン基、環状エーテル基)、アミド基、イミド基、ウレイド基、ウレタン基、シアノ基、スルホンアミド基、ラクトン基、ラクタム基、シクロカーボネート基からなる群より選ばれる少なくとも1つの基を有することが好ましい。ノニオン性界面活性剤としては、炭化水素系、フッ素系、Si系、またはフッ素およびSi系のいずれかのノニオン性界面活性剤であってもよいが、フッ素系またはSi系がより好ましく、フッ素系がさらに好ましい。ここで、「フッ素およびSi系界面活性剤」とは、フッ素系界面活性剤およびSi系界面活性剤の両方の要件を併せ持つものをいう。
フッ素系ノニオン性界面活性剤の市販品としては、住友スリーエム(株)製フロラードFC−4430、FC−4431、旭硝子(株)製サーフロンS−241、S−242、S−243、三菱マテリアル電子化成(株)製エフトップEF−PN31M−03、EF−PN31M−04、EF−PN31M−05、EF−PN31M−06、MF−100、OMNOVA社製Polyfox PF−636、PF−6320、PF−656、PF−6520、(株)ネオス製フタージェント250、251、222F、212M DFX−18、ダイキン工業(株)製ユニダインDS−401、DS−403、DS−406、DS−451、DSN−403N、DIC(株)製メガファックF−430、F−444、F−477、F−553、F−556、F−557、F−559、F−562、F−565、F−567、F−569、R−40、DuPont社製Capstone FS−3100、Zonyl FSO−100が挙げられる。
本発明のインプリント用硬化性組成物が界面活性剤を含有する場合、界面活性剤の含有量は、溶剤を除く全組成物中、0.1〜10質量%が好ましく、0.2〜5質量%がより好ましく、0.5〜5質量%がさらに好ましい。インプリント用硬化性組成物は、界面活性剤を1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
<< Surfactant >>
As the surfactant, a nonionic surfactant is preferable.
A nonionic surfactant is a compound having at least one hydrophobic portion and at least one nonionic hydrophilic moiety. The hydrophobic part and the hydrophilic part may be at the end of the molecule or inside, respectively. The hydrophobic portion is composed of a hydrophobic group selected from a hydrocarbon group, a fluorine-containing group, and a Si-containing group, and the number of carbon atoms in the hydrophobic portion is preferably 1 to 25, more preferably 2 to 15, and further 4 to 10. It is preferable, 5 to 8 is more preferable. The nonionic hydrophilic part includes an alcoholic hydroxyl group, a phenolic hydroxyl group, an ether group (preferably a polyoxyalkylene group or a cyclic ether group), an amide group, an imide group, a ureido group, a urethane group, a cyano group, a sulfonamide group, or a lactone group. It is preferable to have at least one group selected from the group consisting of a lactam group and a cyclocarbonate group. The nonionic surfactant may be a hydrocarbon-based, fluorine-based, Si-based, or fluorine-based or Si-based nonionic surfactant, but a fluorine-based or Si-based surfactant is more preferable, and a fluorine-based surfactant is preferable. Is even more preferable. Here, the "fluorine-based and Si-based surfactant" means a substance having both requirements of both a fluorine-based surfactant and a Si-based surfactant.
Commercially available fluorine-based nonionic surfactants include Florard FC-4430 and FC-4431 manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd., Surflon S-241, S-242, S-243 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., and Mitsubishi Materials Electronics Chemical Co., Ltd. EF Top EF-PN31M-03, EF-PN31M-04, EF-PN31M-05, EF-PN31M-06, MF-100, OMNOVA Polyfox PF-636, PF-6320, PF-656, PF-6520, Neos Surfactant 250, 251, 222F, 212M DFX-18, Daikin Industries Co., Ltd. Unidyne DS-401, DS-403, DS-406, DS-451, DSN-403N, DIC Megafuck F-430, F-444, F-477, F-553, F-556, F-557, F-559, F-562, F-565, F-567, F-569, manufactured by Megafuck Co., Ltd. Examples thereof include R-40, Capstone FS-3100 manufactured by DuPont, and Zonyl FSO-100.
When the curable composition for imprint of the present invention contains a surfactant, the content of the surfactant is preferably 0.1 to 10% by mass, and 0.2 to 5% by mass, based on the total composition excluding the solvent. By mass% is more preferable, and 0.5 to 5% by mass is even more preferable. The curable composition for imprint may contain only one type of surfactant, or may contain two or more types of surfactant. When two or more types are included, the total amount is preferably in the above range.

<<離型性を有する非重合性化合物>>
インプリント用硬化性組成物は、末端に少なくとも1つの水酸基を有するか、または、水酸基がエーテル化されたポリアルキレングリコール構造を有し、フッ素原子およびシリコン原子を実質的に含有しない非重合性化合物を含んでいてもよい。ここで、非重合性化合物とは、重合性基を持たない化合物をいう。また、フッ素原子およびシリコン原子を実質的に含有しないとは、例えば、フッ素原子およびシリコン原子の合計含有率が1質量%以下であることを表し、フッ素原子およびシリコン原子を全く有していないことが好ましい。フッ素原子およびシリコン原子を有さないことにより、重合性化合物との相溶性が向上し、特に溶剤を実質的に含有しないインプリント用硬化性組成物において、塗布均一性、インプリント時のパターン形成性、ドライエッチング後のラインエッジラフネスが良好となる。
離型性を有する非重合性化合物が有するポリアルキレン構造としては、炭素数1〜6のアルキレン基を含むポリアルキレングリコール構造が好ましく、ポリエチレングリコール構造、ポリプロピレングリコール構造、ポリブチレングリコール構造、またはこれらの混合構造がより好ましく、ポリエチレングリコール構造、ポリプロピレングリコール構造、またはこれらの混合構造がさらに好ましく、ポリプロピレングリコール構造が一層好ましい。
さらに、非重合性化合物は、末端の置換基を除き実質的にポリアルキレングリコール構造のみで構成されていてもよい。ここで実質的にとは、ポリアルキレングリコール構造以外の構成要素が全体の5質量%以下であることをいい、好ましくは1質量%以下であることをいう。特に、離型性を有する非重合性化合物として、実質的にポリプロピレングリコール構造のみからなる化合物を含むことが特に好ましい。
ポリアルキレングリコール構造としてはアルキレングリコール構成単位を3〜100個有していることが好ましく、4〜50個有していることがより好ましく、5〜30個有していることがさらに好ましく、6〜20個有していることが一層好ましい。
離型性を有する非重合性化合物は、末端に少なくとも1つの水酸基を有するかまたは水酸基がエーテル化されていることが好ましい。末端に少なくとも1つの水酸基を有するかまたは水酸基がエーテル化されていれば、残りの末端は水酸基であってもよく、末端水酸基の水素原子が置換されているものであってもよい。末端水酸基の水素原子が置換されていてもよい基としてはアルキル基(すなわちポリアルキレングリコールアルキルエーテル)、アシル基(すなわちポリアルキレングリコールエステル)が好ましい。連結基を介して複数(好ましくは2または3本)のポリアルキレングリコール鎖を有している化合物も好ましく用いることができる。
離型性を有する非重合性化合物の好ましい具体例としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール(例えば、和光純薬製)、これらのモノまたはジメチルエーテル、モノまたはジブチルエーテル、モノまたはジオクチルエーテル、モノまたはジセチルエーテル、モノステアリン酸エステル、モノオレイン酸エステル、ポリオキシエチレングリセリルエーテル、ポリオキシプロピレングリセリルエーテル、これらのトリメチルエーテルである。
離型性を有する非重合性化合物の重量平均分子量としては150〜6000が好ましく、200〜3000がより好ましく、250〜2000がさらに好ましく、300〜1200が一層好ましい。
また、本発明で用いることができる離型性を有する非重合性化合物として、アセチレンジオール構造を有する離型性を有する非重合性化合物も例示できる。このような離型性を有する非重合性化合物の市販品としては、オルフィンE1010(日信化学工業社製)等が例示される。
本発明のインプリント用硬化性組成物が離型性を有する非重合性化合物を含有する場合、離型性を有する非重合性化合物の含有量は、溶剤を除く全組成物中、0.1質量%以上が好ましく、0.5質量%以上がより好ましく、1.0質量%以上がさらに好ましく、2質量%以上が一層好ましい。上記含有量は、また、20質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましく、5質量%以下がさらに好ましい。
インプリント用硬化性組成物は、離型性を有する非重合性化合物を1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
<< Non-polymerizable compound with releasability >>
The curable composition for imprint is a non-polymerizable compound having at least one hydroxyl group at the terminal or having a polyalkylene glycol structure in which the hydroxyl group is etherified and substantially free of fluorine atoms and silicon atoms. May include. Here, the non-polymerizable compound means a compound having no polymerizable group. Further, substantially free of fluorine atoms and silicon atoms means, for example, that the total content of fluorine atoms and silicon atoms is 1% by mass or less, and that the total content of fluorine atoms and silicon atoms is not contained at all. Is preferable. By having no fluorine atom and silicon atom, compatibility with the polymerizable compound is improved, and particularly in a curable composition for imprint that substantially does not contain a solvent, coating uniformity and pattern formation at the time of imprint are formed. Good properties and line edge roughness after dry etching.
As the polyalkylene structure contained in the non-polymerizable compound having releasability, a polyalkylene glycol structure containing an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms is preferable, and a polyethylene glycol structure, a polypropylene glycol structure, a polybutylene glycol structure, or a polybutylene glycol structure thereof is used. A mixed structure is more preferable, a polyethylene glycol structure, a polypropylene glycol structure, or a mixed structure thereof is further preferable, and a polypropylene glycol structure is more preferable.
Further, the non-polymerizable compound may be composed substantially only of a polyalkylene glycol structure except for a terminal substituent. Here, substantially means that the components other than the polyalkylene glycol structure are 5% by mass or less of the whole, preferably 1% by mass or less. In particular, it is particularly preferable that the non-polymerizable compound having releasability contains a compound having substantially only a polypropylene glycol structure.
The polyalkylene glycol structure preferably has 3 to 100 alkylene glycol constituent units, more preferably 4 to 50 units, still more preferably 5 to 30 units, and 6 It is more preferable to have ~ 20 pieces.
The non-polymerizable compound having releasability preferably has at least one hydroxyl group at the terminal or the hydroxyl group is etherified. As long as it has at least one hydroxyl group at the terminal or the hydroxyl group is etherified, the remaining terminal may be a hydroxyl group, or the hydrogen atom of the terminal hydroxyl group may be substituted. As the group in which the hydrogen atom of the terminal hydroxyl group may be substituted, an alkyl group (that is, a polyalkylene glycol alkyl ether) and an acyl group (that is, a polyalkylene glycol ester) are preferable. Compounds having a plurality of (preferably two or three) polyalkylene glycol chains via a linking group can also be preferably used.
Preferred specific examples of the non-polymerizable compound having releasability are polyethylene glycol, polypropylene glycol (for example, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), these mono or dimethyl ether, mono or dibutyl ether, mono or dioctyl ether, mono or disetyl. Ether, monostearic acid ester, monooleic acid ester, polyoxyethylene glyceryl ether, polyoxypropylene glyceryl ether, and trimethyl ethers thereof.
The weight average molecular weight of the non-polymerizable compound having releasability is preferably 150 to 6000, more preferably 200 to 3000, further preferably 250 to 2000, and even more preferably 300 to 1200.
Further, as the non-polymerizable compound having releasability that can be used in the present invention, a non-polymerizable compound having releasability having an acetylene diol structure can also be exemplified. Examples of commercially available non-polymerizable compounds having such releasability include Orfin E1010 (manufactured by Nisshin Chemical Industry Co., Ltd.) and the like.
When the curable composition for imprint of the present invention contains a non-polymerizable compound having releasability, the content of the non-polymerizable compound having releasability is 0.1 in all the compositions excluding the solvent. By mass% or more is preferable, 0.5% by mass or more is more preferable, 1.0% by mass or more is further preferable, and 2% by mass or more is further preferable. The content is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and further preferably 5% by mass or less.
The curable composition for imprint may contain only one type of non-polymerizable compound having releasability, or may contain two or more types. When two or more types are included, the total amount is preferably in the above range.

<酸化防止剤>
本発明のインプリント用硬化性組成物は、酸化防止剤を含んでいてもよい。酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、およびイオウ系酸化防止剤等が挙げられる。
フェノール系酸化防止剤の具体例としては、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、n−オクタデシル−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、テトラキス〔メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン、トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、4,4’−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、トリエチレングリコール−ビス〔3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート〕、3,9−ビス{2−〔3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ〕−1,1−ジメチルエチル}−2,4,8,10−テトラオキサスピロ〔5,5〕ウンデカン等が挙げられる。
フェノール系酸化防止剤の市販品としては、イルガノックス1010、イルガノックス1035、イルガノックス1076、イルガノックス1135、イルガノックス245、イルガノックス259、イルガノックス295、およびイルガノックス3114(以上、いずれもBASF社製)、アデカスタブ AO−20、アデカスタブ AO−30、アデカスタブ AO−40、アデカスタブ AO−50、アデカスタブ AO−60、アデカスタブ AO−70、アデカスタブ AO−80、アデカスタブ AO−90、およびアデカスタブ AO−330(以上、いずれもADEKA社製)、スミライザー BHT、スミライザー BP−101、スミライザー GA−80、スミライザー MDP−S、スミライザー BBM−S、スミライザー GM、スミライザー GS(F)、およびスミライザー GP(以上、いずれも住友化学工業社製)、HOSTANOX O10、HOSTANOX O16、HOSTANOX O14、およびHOSTANOX O3(以上、いずれもクラリアント社製)、アンテージ BHT、アンテージ W−300、アンテージ W−400、およびアンテージ W500(以上、いずれも川口化学工業社製)、並びにSEENOX 224M、およびSEENOX 326M(以上、いずれもシプロ化成社製)、ヨシノックスBHT、ヨシノックスBB、トミノックスTT、トミノックス917(以上、いずれも吉富製薬(株)製)、TTHP(東レ(株)製)等が挙げられる。
リン系酸化防止剤の具体例としては、トリスノニルフェニルホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールホスファイト、ビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールホスファイト、2,2−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)オクチルホスファイト、テトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)−4,4−ビフェニレン−ジ−ホスファナイト等が挙げられる。リン系酸化防止剤の市販品としては、アデカスタブ1178((株)ADEKA製)、スミライザーTNP(住友化学(株)製)、JP−135(城北化学(株)製)、アデカスタブ2112((株)ADEKA製)、JPP−2000(城北化学(株)製)、Weston 618(GE社製)、アデカスタブPEP−24G((株)ADEKA製)、アデカスタブPEP−36((株)ADEKA製)、アデカスタブHP−10((株)ADEKA製)、SandstabP−EPQ(サンド(株)製)、ホスファイト168(BASF社製)等が挙げられる。
イオウ系酸化防止剤の具体例としては、ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス(3−ラウリルチオプロピオネート)等が挙げられる。イオウ系酸化防止剤の市販品としては、スミライザーTPL(住友化学(株)製)、ヨシノックスDLTP(吉富製薬(株)製)、アンチオックスL(日油(株)製)、スミライザーTPM(住友化学(株)製)、ヨシノックスDMTP(吉富製薬(株)製)、アンチオックスM(日油(株)製)、スミライザーTPS(住友化学(株)製)、ヨシノックスDSTP(吉富製薬(株)製)、アンチオックスS(日油(株)製)、アデカスタブAO−412S((株)ADEKA製)、SEENOX 412S(シプロ化成(株)製)、スミライザーTDP(住友化学(株)製)等が挙げられる。
また、後述する実施例で用いる酸化防止剤を好ましく用いることができる。
酸化防止剤の含有量は、配合する場合、インプリント用硬化性組成物中、0.001〜5質量%であることが好ましい。酸化防止剤は、インプリント用硬化性組成物に1種のみ含まれていても、2種以上含まれていてもよい。2種以上含まれている場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
<Antioxidant>
The curable composition for imprinting of the present invention may contain an antioxidant. Examples of the antioxidant include a phenol-based antioxidant, a phosphorus-based antioxidant, and a sulfur-based antioxidant.
Specific examples of the phenolic antioxidant are 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol and n-octadecyl-3- (3', 5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl. ) Propionate, tetrakis [methylene-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] methane, tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) isocyanurate, 4 , 4'-butylidene-bis (3-methyl-6-t-butylphenol), triethylene glycol-bis [3- (3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionate], 3,9- Bis {2- [3- (3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy] -1,1-dimethylethyl} -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] ] Undecan etc. can be mentioned.
Commercially available phenolic antioxidants include Irganox 1010, Irganox 1035, Irganox 1076, Irganox 1135, Irganox 245, Irganox 259, Irganox 295, and Irganox 3114 (all of which are from BASF). Made by Adekastab AO-20, Adekastab AO-30, Adekastab AO-40, Adekastab AO-50, Adekastab AO-60, Adekastab AO-70, Adekastab AO-80, Adekastab AO-90, and Adekastab AO-330 , All manufactured by ADEKA), Sumilyzer BHT, Sumilyzer BP-101, Sumilyzer GA-80, Sumilyzer MDP-S, Sumilyzer BBM-S, Sumilyzer GM, Sumilyzer GS (F), and Sumilyzer GP (all of which are Sumitomo Chemical). HOSTANOX O10, HOSTANOX O16, HOSTANOX O14, and HOSTANOX O3 (all manufactured by Clariant), ANTAGE BHT, ANTAGE W-300, ANTAGE W-400, and ANTAGE W500 (all manufactured by Kawaguchi Kagaku). SEENOX 224M and SEENOX 326M (all manufactured by Cipro Kasei Co., Ltd.), Yoshinox BHT, Yoshinox BB, Tominox TT, Tominox 917 (all manufactured by Yoshitomi Pharmaceutical Industries, Ltd.), TTHP (Manufactured by Toray Co., Ltd.) and the like.
Specific examples of phosphorus-based antioxidants include trisnonylphenyl phosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite, distearylpentaerythritol diphosphite, and bis (2,4-di-t). -Butylphenyl) pentaerythritol phosphite, bis (2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl) pentaerythritol phosphite, 2,2-methylenebis (4,6-di-t-butylphenyl) octylphos Examples thereof include phyto, tetrakis (2,4-di-t-butylphenyl) -4,4-biphenylene-di-phosphanite and the like. Commercially available phosphorus-based antioxidants include ADEKA STAB 1178 (manufactured by ADEKA Corporation), Sumilyzer TNP (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), JP-135 (manufactured by Johoku Chemical Co., Ltd.), and ADEKA STAB 2112 (manufactured by Johoku Chemical Co., Ltd.). ADEKA), JPP-2000 (Johoku Chemical Co., Ltd.), Weston 618 (GE), ADEKA STAB PEP-24G (ADEKA CORPORATION), ADEKA STAB PEP-36 (ADEKA CORPORATION), ADEKA STAB HP -10 (manufactured by ADEKA Corporation), SandstabP-EPQ (manufactured by Sand Co., Ltd.), Phosphite 168 (manufactured by BASF), and the like can be mentioned.
Specific examples of sulfur-based antioxidants include dilauryl-3,3'-thiodipropionate, dimyristyl-3,3'-thiodipropionate, disstearyl-3,3'-thiodipropionate, and pentaerythritol. Tetrakis (3-laurylthiopropionate) and the like can be mentioned. Commercially available sulfur-based antioxidants include Sumilyzer TPL (Sumitomo Chemical Co., Ltd.), Yoshinox DLTP (Yoshitomi Pharmaceutical Co., Ltd.), Antiox L (Nichiyu Co., Ltd.), and Sumilyzer TPM (Sumitomo Chemical Co., Ltd.). (Manufactured by Yoshitomi Pharmaceutical Co., Ltd.), Yoshinox DMTP (manufactured by Yoshitomi Pharmaceutical Co., Ltd.), Antiox M (manufactured by Nichiyu Co., Ltd.), Sumilyzer TPS (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), Yoshinox DSTP (manufactured by Yoshitomi Pharmaceutical Co., Ltd.) , Antiox S (manufactured by Nichiyu Co., Ltd.), ADEKA STAB AO-412S (manufactured by ADEKA Co., Ltd.), SEENOX 412S (manufactured by Cipro Kasei Co., Ltd.), Sumilyzer TDP (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), etc. ..
In addition, the antioxidant used in the examples described later can be preferably used.
When blended, the content of the antioxidant is preferably 0.001 to 5% by mass in the curable composition for imprinting. Only one type of antioxidant may be contained in the curable composition for imprinting, or two or more types may be contained. When two or more types are contained, the total amount is preferably in the above range.

<その他の成分>
本発明で用いるインプリント用硬化性組成物は、上述の他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、重合禁止剤(例えば、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシルフリーラジカルなど)、紫外線吸収剤、溶剤等を含んでいてもよい。これらの化合物は、それぞれ、1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。これらの詳細については、特開2014−170949号公報の段落0061〜0064の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
<Other ingredients>
In addition to the above, the curable composition for imprint used in the present invention is a polymerization inhibitor (for example, 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1) without departing from the spirit of the present invention. -Oxyl-free radicals, etc.), UV absorbers, solvents, etc. may be included. Each of these compounds may contain only one kind, or may contain two or more kinds. For details thereof, the description in paragraphs 0061 to 0064 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-170949 can be referred to, and these contents are incorporated in the present specification.

本発明のインプリント用硬化性組成物は、重量平均分子量が2000を超える成分の含有量が、5質量%以下である態様とすることができ、3質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがさらに好ましく、0.1質量%以下であることが一層好ましい。 The curable composition for imprint of the present invention may have a content of a component having a weight average molecular weight of more than 2000 of 5% by mass or less, preferably 3% by mass or less, and 1% by mass. It is more preferably% or less, and even more preferably 0.1% by mass or less.

<インプリント用硬化性組成物の特性>
本発明のインプリント用硬化性組成物は、25℃における粘度が、15mPa・s以下であることが好ましく、13mPa・s以下がより好ましく、11mPa・s以下がさらに好ましく、9mPa・s以下が一層好ましく、8mPa・s以下がより一層好ましい。粘度の下限値としては、特に定めるものでは無いが、例えば、3mPa・s以上、さらには、5mPa・s以上とすることができる。このような範囲とすることにより、本発明のインプリント用硬化性組成物がモールド内に入り込みやすくなり、モールド充填時間を短くできる。また、さらに、パターン形成性およびスループットを向上させることも可能になる。
<Characteristics of curable composition for imprint>
The curable composition for imprinting of the present invention preferably has a viscosity at 25 ° C. of 15 mPa · s or less, more preferably 13 mPa · s or less, further preferably 11 mPa · s or less, and further preferably 9 mPa · s or less. Preferably, 8 mPa · s or less is even more preferable. The lower limit of the viscosity is not particularly specified, but can be, for example, 3 mPa · s or more, and further 5 mPa · s or more. Within such a range, the curable composition for imprinting of the present invention can easily enter the mold, and the mold filling time can be shortened. Further, it becomes possible to improve the pattern formation property and the throughput.

本発明のインプリント用硬化性組成物の大西パラメータは、3.8以下が好ましく、3.7以下がより好ましく、3.6以下がさらに好ましく、3.5以下が一層好ましく、3.4以下がより一層好ましい。大西パラメータの下限値は、特に定めるものでは無いが例えば、上記下限値以上とすることができる。大西パラメータを上記上限値以下とすることにより、エッチング加工特性、特に、エッチング後のパターン断線をより効果的に抑制できる。
本発明のインプリント用硬化性組成物の硬化後のガラス転移温度は、100℃以上であることが好ましく、120℃以上であることがより好ましく、150℃以上であることがさらに好ましい。ガラス転移温度の上限値は、特に定めるものでは無いが例えば、350℃以下とすることができる。
The Onishi parameter of the curable composition for imprint of the present invention is preferably 3.8 or less, more preferably 3.7 or less, further preferably 3.6 or less, further preferably 3.5 or less, and 3.4 or less. Is even more preferable. The lower limit of the Onishi parameter is not particularly specified, but can be, for example, equal to or higher than the above lower limit. By setting the Onishi parameter to the above upper limit value or less, the etching processing characteristics, particularly the pattern disconnection after etching can be suppressed more effectively.
The glass transition temperature of the curable composition for imprinting of the present invention after curing is preferably 100 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher, and even more preferably 150 ° C. or higher. The upper limit of the glass transition temperature is not particularly specified, but can be, for example, 350 ° C. or lower.

本発明のインプリント用硬化性組成物は、使用前に濾過をしてもよい。濾過は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)製フィルターを用いることができる。また、フィルターの孔径は、0.003μm〜5.0μmが好ましい。濾過の詳細は、特開2014−170949号公報の段落0070の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。 The curable composition for imprinting of the present invention may be filtered before use. For filtration, for example, a filter made of polytetrafluoroethylene (PTFE) can be used. The pore size of the filter is preferably 0.003 μm to 5.0 μm. For details of filtration, the description in paragraph 0070 of JP-A-2014-170949 can be referred to, and these contents are incorporated in the present specification.

本発明のインプリント用硬化性組成物の収納容器としては従来公知の収納容器を用いることができる。また、収納容器としては、原材料や組成物中への不純物混入を抑制することを目的に、容器内壁を6種6層の樹脂で構成された多層ボトルや、6種の樹脂を7層構造にしたボトルを使用することも好ましい。このような容器としては例えば特開2015−123351号公報に記載の容器が挙げられる。 As a storage container for the curable composition for imprint of the present invention, a conventionally known storage container can be used. In addition, as a storage container, for the purpose of suppressing impurities from being mixed into raw materials and compositions, the inner wall of the container is made of a multi-layer bottle composed of 6 types and 6 layers of resin, and 6 types of resin are formed into a 7-layer structure. It is also preferable to use a bottle of resin. Examples of such a container include the container described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-123351.

本発明のインプリント用硬化性組成物は、光硬化した硬化物として用いられる。より具体的には、光インプリント法によってパターンを形成して用いられる。 The curable composition for imprinting of the present invention is used as a photocured cured product. More specifically, it is used by forming a pattern by an optical imprint method.

<パターン製造方法>
本発明のパターン製造方法は、本発明のインプリント用硬化性組成物を、基板上またはモールド上に適用し、インプリント用硬化性組成物を、モールドと基板で挟んだ状態で光照射することを含む。
本発明のパターン製造方法では、基板上またはモールド上にパターンを適用する。適用方法としては、特に定めるものでは無く、特開2010−109092号公報(対応米国出願は、米国特許出願公開2011/199592)の段落0102の記載を参酌できこれらの内容は本明細書に組み込まれる。本発明では、スピンコート法やインクジェット法が好ましい。
基板としては、特に定めるものでは無く、特開2010−109092号公報(対応米国出願は、米国特許出願公開2011/199592)の段落0103の記載を参酌できこれらの内容は本明細書に組み込まれる。具体的には、シリコン基板、ガラス基板、サファイア基板、シリコンカーバイド(炭化ケイ素)基板、窒化ガリウム基板、金属アルミニウム基板、アモルファス酸化アルミニウム基板、多結晶酸化アルミニウム基板、GaAsP、GaP、AlGaAs、InGaN、GaN、AlGaN、ZnSe、AlGaInP、または、ZnOから構成される基板が挙げられる。なお、ガラス基板の具体的な材料例としては、アルミノシリケートガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラスが挙げられる。
本発明では、シリコン基板が好ましい。
モールドとしては、特に定めるものでは無く、特開2010−109092号公報(対応米国出願は、米国特許出願公開2011/199592)の段落0105〜0109の記載を参酌できこれらの内容は本明細書に組み込まれる。本発明では、石英モールドが好ましい。本発明で用いるモールドのパターン(線幅)は、サイズが50nm以下であることが好ましい。
<Pattern manufacturing method>
In the pattern manufacturing method of the present invention, the curable composition for imprint of the present invention is applied on a substrate or a mold, and the curable composition for imprint is irradiated with light in a state of being sandwiched between the mold and the substrate. including.
In the pattern manufacturing method of the present invention, a pattern is applied on a substrate or a mold. The method of application is not particularly specified, and the description in paragraph 0102 of JP-A-2010-109092 (corresponding US application is published in US Patent Application Publication 2011/199392) can be referred to, and these contents are incorporated in the present specification. .. In the present invention, the spin coating method and the inkjet method are preferable.
The substrate is not particularly specified, and the description of paragraph 0103 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-109092 (corresponding US application is published in US Patent Application 2011/199392) can be referred to, and these contents are incorporated in the present specification. Specifically, silicon substrate, glass substrate, sapphire substrate, silicon carbide (silicon carbide) substrate, gallium nitride substrate, metal aluminum substrate, amorphous aluminum oxide substrate, polycrystalline aluminum oxide substrate, GaAsP, GaP, AlGaAs, InGaN, GaN. , AlGaN, ZnSe, AlGaInP, or ZnO. Specific examples of the material of the glass substrate include aluminosilicate glass, aluminoborosilicate glass, and bariumborosilicate glass.
In the present invention, a silicon substrate is preferable.
The mold is not particularly specified, and the description in paragraphs 0105 to 0109 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-109092 (corresponding US application is published in US Patent Application 2011/199392) can be referred to, and these contents are incorporated in the present specification. Is done. Quartz molds are preferred in the present invention. The mold pattern (line width) used in the present invention preferably has a size of 50 nm or less.

ついで、インプリント用硬化性組成物を、モールドと基板で挟んだ状態で光照射する。基板またはモールドと圧接させる工程は、希ガス雰囲気下、減圧雰囲気下、または減圧した希ガス雰囲気下で好ましく行うことができる。ここで、減圧雰囲気とは大気圧(101325Pa)よりも低い圧力でみたされた空間内の状態を意味し、1000Pa以下が好ましく、100Pa以下がより好ましく、1Pa以下がさらに好ましい。希ガスを使用する場合、ヘリウムが好ましい。露光量は5mJ/cm〜1000mJ/cmの範囲にすることが望ましい。
ここで、本発明のインプリント用硬化性組成物は、光照射後にさらに加熱して硬化させることが好ましい。また、基板とインプリント用硬化性組成物層の間に下層膜組成物を設けてもよい。すなわち、インプリント用硬化性組成物(ひいては、本発明の硬化物)は、基板またはモールドの表面に直接に設けてもよいし、基板またはモールドの上に、一層以上の層を介して設けてもよい。
上記の他、パターン製造方法の詳細は、特開2010−109092号公報(対応米国出願は、米国特許出願公開2011/199592)の段落番号0103〜0115の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
Then, the curable composition for imprint is irradiated with light in a state of being sandwiched between the mold and the substrate. The step of pressure contacting with the substrate or the mold can be preferably performed in a rare gas atmosphere, a reduced pressure atmosphere, or a reduced pressure rare gas atmosphere. Here, the decompressed atmosphere means a state in the space observed at a pressure lower than the atmospheric pressure (101325 Pa), and is preferably 1000 Pa or less, more preferably 100 Pa or less, still more preferably 1 Pa or less. When a rare gas is used, helium is preferable. The exposure amount is preferably in the range of 5 mJ / cm 2 to 1000 mJ / cm 2.
Here, it is preferable that the curable composition for imprinting of the present invention is further heated and cured after irradiation with light. Further, the underlayer film composition may be provided between the substrate and the curable composition layer for imprinting. That is, the curable composition for imprinting (and thus the cured product of the present invention) may be provided directly on the surface of the substrate or the mold, or may be provided on the substrate or the mold via one or more layers. May be good.
In addition to the above, for details of the pattern manufacturing method, the description in paragraphs 0103 to 0115 of JP-A-2010-109092 (corresponding US application is published in US patent application 2011/199392) can be referred to, and these contents are described in the present specification. Incorporated into the book.

本発明のパターン製造方法は、光インプリント法(より好ましくは、光ナノインプリント法)により微細なパターンを低コスト且つ高い精度で形成することが可能である。このため、従来のフォトリソグラフィ技術を用いて形成されていたものをさらに高い精度且つ低コストで形成することができる。例えば、本発明におけるパターンは、液晶ディスプレイ(LCD)などに用いられる、オーバーコート層や絶縁膜などの永久膜や、半導体集積回路、記録材料、あるいはフラットパネルディスプレイなどのエッチングレジストとして適用することも可能である。特に本発明のパターン製造方法により得られたパターンは、エッチング耐性にも優れ、フッ化炭素等を用いるドライエッチングのエッチングレジストとしても好ましく用いることができる。 The pattern manufacturing method of the present invention can form a fine pattern at low cost and with high accuracy by an optical imprint method (more preferably, an optical nanoimprint method). Therefore, what was formed by using the conventional photolithography technique can be formed with higher accuracy and lower cost. For example, the pattern in the present invention may be applied as a permanent film such as an overcoat layer or an insulating film used for a liquid crystal display (LCD), an etching resist for a semiconductor integrated circuit, a recording material, or a flat panel display. It is possible. In particular, the pattern obtained by the pattern manufacturing method of the present invention has excellent etching resistance and can be preferably used as an etching resist for dry etching using fluorocarbon or the like.

液晶ディスプレイ(LCD)などに用いられる永久膜(構造部材用のレジスト)や電子材料の基板加工に用いられるレジストにおいては、製品の動作を阻害しないようにするため、レジスト中の金属あるいは有機物のイオン性不純物の混入を極力避けることが望ましい。このため、本発明で用いるインプリント用硬化性組成物中における金属または有機物のイオン性不純物の濃度としては、1質量ppm(parts per million)以下が好ましく、100質量ppb(parts per billion)以下がより好ましく、10質量ppb以下がさらに好ましく、100質量ppt以下にすることが一層好ましい。
インプリント用硬化性組成物から金属あるいは有機物のイオン性不純物を除去する方法としては、例えば、フィルターを用いた濾過を挙げることができる。フィルター孔径としては、孔径10nm以下が好ましく、5nm以下がより好ましく、3nm以下がさらに好ましい。フィルターの材質としては、ポリテトラフロロエチレン製、ポリエチレン製、ナイロン製のフィルターが好ましい。フィルターは、有機溶剤であらかじめ洗浄したものを用いてもよい。フィルター濾過工程では、複数種類のフィルターを直列または並列に接続して用いてもよい。複数種類のフィルターを使用する場合は、孔径および/または材質が異なるフィルターを組み合わせて使用してもよい。また、各種材料を複数回濾過してもよく、複数回濾過する工程が循環濾過工程であってもよい。
また、上記各種材料に含まれる金属等の不純物を低減する方法としては、各種材料を構成する原料として金属含有量が少ない原料を選択する、各種材料を構成する原料に対してフィルター濾過を行う、装置内をテフロン(登録商標)でライニングする等してコンタミネーションを可能な限り抑制した条件下で蒸留を行う等の方法を挙げることができる。各種材料を構成する原料に対して行うフィルター濾過における好ましい条件は、上記した条件と同様である。
フィルター濾過の他、吸着材による不純物の除去を行っても良く、フィルター濾過と吸着材を組み合わせて使用してもよい。吸着材としては、公知の吸着材を用いることができ、例えば、シリカゲル、ゼオライトなどの無機系吸着材、活性炭などの有機系吸着材を使用することができる。
In permanent films (resists for structural members) used in liquid crystal displays (LCDs) and resists used in substrate processing of electronic materials, metal or organic ions in the resist are used so as not to interfere with the operation of the product. It is desirable to avoid mixing of sex impurities as much as possible. Therefore, the concentration of ionic impurities in the metal or organic substance in the curable composition for imprint used in the present invention is preferably 1 mass ppm (parts per million) or less, and 100 mass ppb (parts per billion) or less. More preferably, it is more preferably 10 mass ppb or less, and even more preferably 100 mass ppt or less.
As a method for removing ionic impurities of a metal or an organic substance from the curable composition for imprint, for example, filtration using a filter can be mentioned. The filter pore diameter is preferably 10 nm or less, more preferably 5 nm or less, and even more preferably 3 nm or less. As the material of the filter, a filter made of polytetrafluoroethylene, polyethylene, or nylon is preferable. The filter may be one that has been pre-cleaned with an organic solvent. In the filter filtration step, a plurality of types of filters may be connected in series or in parallel. When using a plurality of types of filters, filters having different pore diameters and / or materials may be used in combination. Further, various materials may be filtered a plurality of times, and the step of filtering the various materials a plurality of times may be a circulation filtration step.
Further, as a method for reducing impurities such as metals contained in the various materials, a raw material having a low metal content is selected as a raw material constituting the various materials, and filter filtration is performed on the raw materials constituting the various materials. Examples thereof include a method of lining the inside of the apparatus with Teflon (registered trademark) and performing distillation under conditions in which contamination is suppressed as much as possible. The preferred conditions for filter filtration performed on the raw materials constituting the various materials are the same as those described above.
In addition to filter filtration, impurities may be removed by an adsorbent, and filter filtration and an adsorbent may be used in combination. As the adsorbent, a known adsorbent can be used. For example, an inorganic adsorbent such as silica gel or zeolite, or an organic adsorbent such as activated carbon can be used.

<パターン>
上述のように本発明のパターン製造方法によって形成されたパターンは、LCDなどに用いられる永久膜や、半導体加工用のエッチングレジストとして使用することができる。また、本発明のパターンを利用してLCDのガラス基板にグリッドパターンを形成し、反射や吸収が少なく、大画面サイズ(例えば55インチ、60インチ超)の偏光板を安価に製造することが可能である。例えば、特開2015−132825号公報やWO2011/132649号に記載の偏光板が製造できる。なお、1インチは25.4mmである。
また、永久膜は、製造後にガロン瓶やコート瓶などの容器にボトリングし、輸送、保管されるが、この場合に、劣化を防ぐ目的で、容器内を不活性な窒素、またはアルゴンなどで置換しておいてもよい。また、輸送、保管に際しては、常温でもよいが、より永久膜の変質を防ぐため、−20℃から0℃の範囲に温度制御してもよい。勿論、反応が進行しないレベルで遮光することが好ましい。
本発明のパターンは、具体的には、磁気ディスク等の記録媒体、固体撮像素子等の受光素子、LEDや有機EL等の発光素子、LCD等の光デバイス、回折格子、レリーフホログラム、光導波路、光学フィルター、マイクロレンズアレイ等の光学部品、薄膜トランジスタ、有機トランジスタ、カラーフィルター、反射防止膜、偏光板、偏光素子、光学フィルム、柱材等のフラットパネルディスプレイ用部材、ナノバイオデバイス、免疫分析チップ、デオキシリボ核酸(DNA)分離チップ、マイクロリアクター、フォトニック液晶、ブロックコポリマーの自己組織化を用いた微細パターン形成(directed self−assembly、DSA)のためのガイドパターン等の作製に好ましく用いることができる。
<Pattern>
As described above, the pattern formed by the pattern manufacturing method of the present invention can be used as a permanent film used for LCDs and the like, and as an etching resist for semiconductor processing. Further, by using the pattern of the present invention to form a grid pattern on the glass substrate of the LCD, it is possible to inexpensively manufacture a polarizing plate having a large screen size (for example, 55 inches, more than 60 inches) with less reflection and absorption. Is. For example, the polarizing plates described in JP-A-2015-132825 and WO2011 / 132649 can be manufactured. In addition, 1 inch is 25.4 mm.
In addition, the permanent membrane is bottling, transported, and stored in a container such as a gallon bottle or a coated bottle after manufacturing. In this case, the inside of the container is replaced with inert nitrogen or argon for the purpose of preventing deterioration. You may leave it. Further, during transportation and storage, the temperature may be at room temperature, but in order to further prevent deterioration of the permanent film, the temperature may be controlled in the range of −20 ° C. to 0 ° C. Of course, it is preferable to block light at a level at which the reaction does not proceed.
Specifically, the pattern of the present invention includes a recording medium such as a magnetic disk, a light receiving element such as a solid-state imaging element, a light emitting element such as an LED or an organic EL, an optical device such as an LCD, a diffraction lattice, a relief hologram, an optical waveguide, and the like. Optical components such as optical filters and microlens arrays, thin film transistors, organic transistors, color filters, antireflection films, polarizing plates, polarizing elements, optical films, flat panel display members such as pillars, nanobiodevices, immunoanalytical chips, deoxyribo It can be preferably used for producing a guide pattern for forming a fine pattern (directed self-assembury, DSA) using a nucleic acid (DNA) separation chip, a microreactor, a photonic liquid crystal display, and self-assembly of a block copolymer.

本発明のパターン製造方法によって形成されたパターンは、エッチングレジスト(リソグラフィ用マスク)としても有用である。パターンをエッチングレジストとして利用する場合には、まず、基板として例えばSiO等の薄膜が形成されたシリコン基板(シリコンウエハ等)等を用い、基板上に本発明のパターン製造方法によって、例えば、ナノまたはマイクロオーダーの微細なパターンを形成する。本発明では特にナノオーダーの微細パターンを形成でき、さらにはサイズが50nm以下、特には30nm以下のパターンも形成できる点で有益である。本発明のパターン製造方法で形成するパターンのサイズの下限値については特に定めるものでは無いが、例えば、1nm以上とすることができる。
その後、ウェットエッチングの場合にはフッ化水素等、ドライエッチングの場合にはCF等のエッチングガスを用いてエッチングすることにより、基板上に所望のパターンを形成することができる。パターンは、特にドライエッチングに対するエッチング耐性が良好である。すなわち、本発明の製造方法で得られたパターンは、エッチング用マスクとして好ましく用いられる。また、本発明では、本発明の製造方法で得られたパターンをマスクとしてエッチングを行う被加工基板の製造方法についても開示する。
The pattern formed by the pattern manufacturing method of the present invention is also useful as an etching resist (mask for lithography). When the pattern is used as an etching resist, first, a silicon substrate (silicon wafer, etc.) on which a thin film such as SiO 2 is formed is used as the substrate, and the pattern manufacturing method of the present invention is used on the substrate, for example, nano. Alternatively, a micro-order fine pattern is formed. The present invention is particularly advantageous in that a nano-order fine pattern can be formed, and a pattern having a size of 50 nm or less, particularly 30 nm or less can be formed. The lower limit of the size of the pattern formed by the pattern manufacturing method of the present invention is not particularly specified, but can be, for example, 1 nm or more.
After that, a desired pattern can be formed on the substrate by etching with an etching gas such as hydrogen fluoride in the case of wet etching and CF 4 in the case of dry etching. The pattern has particularly good etching resistance to dry etching. That is, the pattern obtained by the production method of the present invention is preferably used as an etching mask. The present invention also discloses a method for manufacturing a substrate to be processed, which is etched using the pattern obtained by the manufacturing method of the present invention as a mask.

以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The materials, amounts used, ratios, treatment contents, treatment procedures, etc. shown in the following examples can be appropriately changed as long as they do not deviate from the gist of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the specific examples shown below.

<合成例>
<<中間体G−9A>>

Figure 0006843247
フローしている5Lの三口フラスコに3−クロロプロピオニルクロリド(3-Chloropropionyl Chloride)158.5g(1.25mol)、アセトニトリル0.1Lを加え、−10℃に冷却した。ネオペンチルグリコール59.4g(0.57mol)と、ジメチルアセトアミド122.1g(1.40mol)とアセトニトリル0.1Lを混合した混合物を上記三口フラスコの内温が0℃を超えない温度で2時間かけて滴下し、さらに0℃で2時間熟成を行った。その後、−10℃まで冷却し、蒸留水0.5Lを上記三口フラスコの内温が0℃を超えない温度で0.5時間かけて滴下した。さらに、酢酸エチル2.0Lを加え、激しく30分間撹拌した。その後、静止して水層を除去し、蒸留水1.0Lを加え、激しく30分間撹拌した。その後、静止して水層を除去し、1MのHClを1.0L加え、激しく30分間撹拌した。その後、静止して水層を除去した。得られた有機層を減圧濃縮することで化合物(G−9A)を得た。 <Synthesis example>
<< Intermediate G-9A >>
Figure 0006843247
158.5 g (1.25 mol) of 3-Chloropropionyl Chloride and 0.1 L of acetonitrile were added to a 5 L three-necked flask with N 2 flow, and the mixture was cooled to −10 ° C. A mixture of 59.4 g (0.57 mol) of neopentyl glycol, 122.1 g (1.40 mol) of dimethylacetamide and 0.1 L of acetonitrile was mixed over 2 hours at a temperature at which the internal temperature of the three-necked flask did not exceed 0 ° C. Was added dropwise, and the mixture was further aged at 0 ° C. for 2 hours. Then, the mixture was cooled to −10 ° C., and 0.5 L of distilled water was added dropwise over 0.5 hours at a temperature at which the internal temperature of the three-necked flask did not exceed 0 ° C. Further, 2.0 L of ethyl acetate was added, and the mixture was vigorously stirred for 30 minutes. Then, the aqueous layer was removed at rest, 1.0 L of distilled water was added, and the mixture was vigorously stirred for 30 minutes. Then, the aqueous layer was removed at rest, 1.0 L of 1 M HCl was added, and the mixture was vigorously stirred for 30 minutes. After that, the aqueous layer was removed at rest. The obtained organic layer was concentrated under reduced pressure to obtain a compound (G-9A).

<<中間体G−9>>
フローしている2Lの三口フラスコにG−9Aを50g(0.18mol)、共栄社化学株式会社製ライトアクリレートNP−Aを38g(0.18mol)、アセトニトリル0.2L加え、−10℃に冷却した。ジエチルアミン 13g(0.18mol)を上記フラスコの内温が0℃を超えない温度で2時間かけて滴下し、さらに0℃で5時間熟成を行った。その後、−10℃まで冷却し、蒸留水0.5Lを上記フラスコの内温が0℃を超えない温度で0.5時間かけて滴下した。さらに、酢酸エチル2.0Lを加え、激しく30分間撹拌した。その後、静止して水層を除去し、蒸留水1.0Lを加え、激しく30分間撹拌した。その後、静止して水層を除去した。得られた有機層を減圧濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィで精製することで化合物(G−9)を得た。
<< Intermediate G-9 >>
Add 50 g (0.18 mol) of G-9A, 38 g (0.18 mol) of light acrylate NP-A manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., and 0.2 L of acetonitrile to a 2 L three-necked flask with N 2 flow, and bring to -10 ° C. Cooled. 13 g (0.18 mol) of diethylamine was added dropwise over 2 hours at a temperature at which the internal temperature of the flask did not exceed 0 ° C., and further aging was carried out at 0 ° C. for 5 hours. Then, the mixture was cooled to −10 ° C., and 0.5 L of distilled water was added dropwise over 0.5 hours at a temperature at which the internal temperature of the flask did not exceed 0 ° C. Further, 2.0 L of ethyl acetate was added, and the mixture was vigorously stirred for 30 minutes. Then, the aqueous layer was removed at rest, 1.0 L of distilled water was added, and the mixture was vigorously stirred for 30 minutes. After that, the aqueous layer was removed at rest. The obtained organic layer was concentrated under reduced pressure and purified by silica gel chromatography to obtain compound (G-9).

G−9

Figure 0006843247
G-9
Figure 0006843247

<G−1〜G−7およびG−9〜G−40>
上記G−9にならい、G−1〜G−7およびG−9〜G−40についても合成した。
<G-1 to G-7 and G-9 to G-40>
Following the above G-9, G-1 to G-7 and G-9 to G-40 were also synthesized.

実施例および比較例
<インプリント用硬化性組成物の調製>
下記表2〜4に記載のとおり、各化合物(表中、A,B,C,D,Gの番号を付して示した化合物)を混合し、さらに重合禁止剤として4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシルフリーラジカル(東京化成社製)を重合性化合物(表中のA,B,Gの化合物の総量)100質量%に対して200質量ppm(0.02質量%)となるように加えた。これを孔径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)製フィルターで濾過し、インプリント用硬化性組成物を調製した。尚、表2〜4における各成分の配合量は質量比である。
得られたインプリント用硬化性組成物について以下の評価を行った。結果は表5に示した。
Examples and Comparative Examples <Preparation of curable composition for imprint>
As shown in Tables 2 to 4 below, each compound (compound numbered A, B, C, D, G in the table) is mixed, and 4-hydroxy-2, as a polymerization inhibitor, is further added. 200 mass ppm (0) of 2,6,6-tetramethylpiperidin-1-oxyl-free radical (manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd.) with respect to 100 mass% of the polymerizable compound (total amount of A, B, G compounds in the table). It was added so as to be 0.02% by mass). This was filtered through a filter made of polytetrafluoroethylene (PTFE) having a pore size of 0.1 μm to prepare a curable composition for imprinting. The blending amount of each component in Tables 2 to 4 is a mass ratio.
The obtained curable composition for imprint was evaluated as follows. The results are shown in Table 5.

<粘度>
インプリント用硬化性組成物(硬化前)および多官能ラジカル重合性化合物の粘度の測定は、東機産業(株)製のRE−80L型回転粘度計を用い、25℃で行った。
測定時の回転速度は、粘度に応じて以下の表1の通りとした。
<Viscosity>
The viscosity of the curable composition for imprint (before curing) and the polyfunctional radical polymerizable compound was measured at 25 ° C. using a RE-80L type rotational viscometer manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.
The rotation speed at the time of measurement is as shown in Table 1 below according to the viscosity.

Figure 0006843247
実施例1〜43のインプリント用硬化性組成物の粘度(25℃)を上記測定条件に従って測定した結果、3〜15mPa・sの範囲にあることを確認した。
Figure 0006843247
As a result of measuring the viscosity (25 ° C.) of the curable composition for imprint of Examples 1 to 43 according to the above measurement conditions, it was confirmed that the viscosity was in the range of 3 to 15 mPa · s.

<密着性>
基板とインプリント用硬化物との密着力は以下の通り評価した。
シリコンウェハ上に製膜したSOC(Spun On Carbon)表面に、25℃に温度調整した実施例および比較例のインプリント用硬化性組成物を、富士フイルムダイマティックス製インクジェットプリンターDMP−2831を用いて、ノズルあたり1plの液滴量で吐出して、上記密着膜上に液滴が約100μm間隔の正方配列となるように塗布した。
上から線幅30nm、深さ60nmのライン(Line)/スペース(Space)を有する石英モールドをインプリント用硬化性組成物層と接するように載せ、石英ウェハ側から高圧水銀ランプを用い300mJ/cm2の条件で露光した。露光後、石英モールドを離し、そのときの剥がれ面積%を測定した。
この剥がれ面積%が密着力F(単位:N)に相当する。
A:剥がれ面積≦1%
B:5%>剥がれ面積>1%
C:剥がれ面積≧5%
<離型力>
石英モールドは、線幅30nm、深さ60nmのライン(Line)/スペース(Space)を有する石英モールドを使用した。インクジェット装置として、FUJIFILM Dimatix社製インクジェットプリンター DMP−2831を用いてシリコンウエハ上に上記インプリント用硬化性組成物をインクジェット法により適用後、ヘリウム雰囲気下で、上記モールドで挟んだ。石英モールド面から高圧水銀ランプを用いて、100mJ/cmの条件で露光し、石英モールドを離型することで、パターンサイズ(線幅)が30nmのパターン(以下、サンプルという)を得た。サンプルの残膜の厚み(パターンの高さ)は、60nmであった。また、その際の離型に必要な力(離型力F)を測定した。
以下の評価区分に従って評価した。
A:F≦12N
B:12N<F≦18N
C:F>18N
<Adhesion>
The adhesion between the substrate and the cured product for imprinting was evaluated as follows.
An imprintable curable composition of Examples and Comparative Examples whose temperature was adjusted to 25 ° C. was applied to the surface of SOC (Spun On Carbon) formed on a silicon wafer using an inkjet printer DMP-2831 manufactured by Fujifilm Dimatics. Then, the droplets were discharged at a droplet amount of 1 pl per nozzle, and the droplets were applied onto the adhesive film so as to form a square arrangement at intervals of about 100 μm.
From the top, a quartz mold having a line width of 30 nm and a depth of 60 nm / space is placed so as to be in contact with the curable composition layer for imprinting, and 300 mJ / cm from the quartz wafer side using a high-pressure mercury lamp. It was exposed under the condition of 2. After the exposure, the quartz mold was released, and the peeled area% at that time was measured.
This peeled area% corresponds to the adhesion force F (unit: N).
A: Peeled area ≤ 1%
B: 5%> Peeled area> 1%
C: Peeled area ≥ 5%
<Release force>
As the quartz mold, a quartz mold having a line width of 30 nm and a depth of 60 nm with a line / space was used. The curable composition for imprint was applied onto a silicon wafer by an inkjet method using an inkjet printer DMP-2831 manufactured by FUJIFILM Dimatix as an inkjet device, and then sandwiched between the molds in a helium atmosphere. A high-pressure mercury lamp was used to expose the quartz mold surface under the condition of 100 mJ / cm 2 , and the quartz mold was released to obtain a pattern having a pattern size (line width) of 30 nm (hereinafter referred to as a sample). The thickness (pattern height) of the residual film of the sample was 60 nm. In addition, the force required for mold release (release force F) at that time was measured.
Evaluation was made according to the following evaluation categories.
A: F ≦ 12N
B: 12N <F ≦ 18N
C: F> 18N

<保存安定性>
実施例および比較例のインプリント用硬化性組成物を40℃1週間の雰囲気下に置いたのち、組成物中の単体の純度の低下率を測定し、それらの合計低下率を安定性とした。
以下の評価区分に従って評価した。
A:合計低下率≦1%
B:5%>合計低下率>1%
C:合計低下率≧5%
<Storage stability>
After the curable compositions for imprint of Examples and Comparative Examples were placed in an atmosphere of 40 ° C. for 1 week, the rate of decrease in the purity of the simple substance in the composition was measured, and the total rate of decrease in them was defined as the stability. ..
Evaluation was made according to the following evaluation categories.
A: Total reduction rate ≤ 1%
B: 5%> Total decrease rate> 1%
C: Total reduction rate ≥ 5%

Figure 0006843247
Figure 0006843247

Figure 0006843247
Figure 0006843247

Figure 0006843247
Figure 0006843247

Figure 0006843247
Figure 0006843247

表2〜4で用いられた化合物はそれぞれ下記のとおりである。式(1)で表される化合物は、G−1−13およびG−1−14を除き、G−X(Xは序数、以下同様)の番号によって上記で例示された各化合物である。式(2)で表される化合物は、B−1−13およびB−1−14を除き、B−Xの番号によって上記で例示された各化合物である。単官能ラジカル重合性化合物はA−Xの番号として下記表6に示した化合物である。光ラジカル重合開始剤はC−Xの番号として下記表7に示した化合物である。離型剤についてはD−Xの番号として下記表8に示した化合物である。 The compounds used in Tables 2 to 4 are as follows. The compounds represented by the formula (1) are the compounds exemplified above by the numbers of GX (X is an ordinal number, the same applies hereinafter) except for G-1-13 and G-1-14. The compounds represented by the formula (2) are the respective compounds exemplified above by the numbers BX, except for B-1-13 and B-1-14. The monofunctional radically polymerizable compounds are the compounds shown in Table 6 below as numbers AX. The photoradical polymerization initiator is a compound shown in Table 7 below as a CX number. The release agent is a compound shown in Table 8 below as a DX number.

Figure 0006843247
大西パラメータは、下記式より算出した。
大西パラメータ=(C、H、およびOの原子数の和)/(C原子数−O原子数)
Figure 0006843247
The Onishi parameter was calculated from the following formula.
Onishi parameter = (sum of atomic numbers of C, H, and O) / (number of C atoms-O atomic number)

Figure 0006843247
Figure 0006843247
Figure 0006843247
Figure 0006843247

Figure 0006843247
Figure 0006843247

Figure 0006843247
Figure 0006843247

Figure 0006843247
Figure 0006843247
Figure 0006843247
Figure 0006843247

上記表5等から明らかなとおり、本発明のインプリント用硬化性組成物は、硬化物が基板との密着性に優れ、インプリント用硬化性組成物自体の保存安定性に優れていた。
さらに、本発明のインプリント用硬化性組成物は、モールド離型性にも優れていた。
また、この結果から、本発明のインプリント用硬化性組成物は、各種用途に用いられる硬化物およびパターンの材料として利用することができ、その硬化物およびパターンは特にリソグラフィ用のマスクとして好適に利用できることが分かる。
これに対し、式(1)で表される化合物を含まない比較例のインプリント用硬化性組成物は、硬化物の基板との密着性およびインプリント用硬化性組成物の保存安定性に劣っていた。
As is clear from Table 5 and the like above, in the curable composition for imprint of the present invention, the cured product was excellent in adhesion to the substrate, and the curable composition for imprint itself was excellent in storage stability.
Further, the curable composition for imprint of the present invention was also excellent in mold releasability.
Further, from this result, the curable composition for imprint of the present invention can be used as a material for a cured product and a pattern used for various purposes, and the cured product and the pattern are particularly suitable as a mask for lithography. You can see that it is available.
On the other hand, the curable composition for imprint of the comparative example containing no compound represented by the formula (1) is inferior in the adhesion of the cured product to the substrate and the storage stability of the curable composition for imprint. Was there.

Claims (19)

下記式(1)で表される化合物と、前記式(1)で表される化合物以外のラジカル重合性化合物と、光ラジカル重合開始剤を含む、インプリント用硬化性組成物;
Figure 0006843247
式(1)中、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜8の有機基であり、互いに結合して環を形成していてもよい;Rは1価の有機基である;RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子または1価の有機基であり、R またはR が下記式(1−3)で表される有機基である;
Figure 0006843247
式(1−3)中、R は1価の有機基を表す;*は結合位置を表す。
A curable composition for imprint containing a compound represented by the following formula (1), a radically polymerizable compound other than the compound represented by the above formula (1), and a photoradical polymerization initiator;
Figure 0006843247
In formula (1), R 1 and R 2 are independent hydrogen atoms or organic groups having 1 to 8 carbon atoms, and may be bonded to each other to form a ring; R 3 is monovalent. is an organic group; R 4 and R 5 are each independently, Ri hydrogen atom or a monovalent organic group der, R 4 or R 5 is an organic group represented by the following formula (1-3);
Figure 0006843247
In formula (1-3), R 6 represents a monovalent organic group; * represents the bond position.
前記式(1)のR R of the above formula (1) 3 および前記式(1−3)のRAnd R of the above formula (1-3) 6 がそれぞれ独立に下記式(1−1)で表される、請求項1に記載のインプリント用硬化性組成物;The curable composition for imprint according to claim 1, wherein each of them is independently represented by the following formula (1-1);
Figure 0006843247
Figure 0006843247
下記式(1)で表される化合物と、前記式(1)で表される化合物以外のラジカル重合性化合物と、光ラジカル重合開始剤を含み、It contains a compound represented by the following formula (1), a radically polymerizable compound other than the compound represented by the above formula (1), and a photoradical polymerization initiator.
前記式(1)で表される化合物の含有量が、前記式(1)で表される化合物以外のラジカル重合性化合物の含有量100質量部に対して、0.005〜1質量部である、インプリント用硬化性組成物。 The content of the compound represented by the formula (1) is 0.005 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the content of the radically polymerizable compound other than the compound represented by the formula (1). , Curable composition for imprint.
Figure 0006843247
Figure 0006843247
式(1)中、R In equation (1), R 1 およびRAnd R 2 は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜8の有機基であり、互いに結合して環を形成していてもよい;RAre independently hydrogen atoms or organic groups having 1 to 8 carbon atoms and may be bonded to each other to form a ring; R. 3 は1価の有機基である;RIs a monovalent organic group; R 4 およびRAnd R 5 は、それぞれ独立に、水素原子または1価の有機基である。Are independently hydrogen atoms or monovalent organic groups.
前記式(1)で表される化合物以外のラジカル重合性化合物は、(メタ)アクリロイル基の少なくとも1種を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載のインプリント用硬化性組成物。 The curable composition for imprint according to any one of claims 1 to 3, wherein the radically polymerizable compound other than the compound represented by the formula (1) contains at least one (meth) acryloyl group. .. 前記式(1)で表される化合物の分子量が100〜1500である、請求項1〜のいずれか1項に記載のインプリント用硬化性組成物。 The curable composition for imprint according to any one of claims 1 to 4 , wherein the compound represented by the formula (1) has a molecular weight of 100 to 1500. 前記式(1)で表される化合物が、ラジカル重合性基を有する、請求項1〜のいずれか1項に記載のインプリント用硬化性組成物。 The curable composition for imprint according to any one of claims 1 to 5 , wherein the compound represented by the formula (1) has a radically polymerizable group. 前記式(1)で表される化合物以外のラジカル重合性化合物の少なくとも1種が、下記式(2)で表される化合物を含む、請求項1〜のいずれか1項に記載のインプリント用硬化性組成物;
Figure 0006843247
式(2)中、R21はq価の有機基であり、R22は水素原子またはメチル基であり、qは2以上の整数である。
The imprint according to any one of claims 1 to 6 , wherein at least one radically polymerizable compound other than the compound represented by the formula (1) contains a compound represented by the following formula (2). Curable composition for use;
Figure 0006843247
In formula (2), R 21 is a q-valent organic group, R 22 is a hydrogen atom or a methyl group, and q is an integer of 2 or more.
前記式(1)で表される化合物以外のラジカル重合性化合物の少なくとも1種が、単官能(メタ)アクリルモノマーである、請求項1〜のいずれか1項に記載のインプリント用硬化性組成物。 The curability for imprint according to any one of claims 1 to 7 , wherein at least one of the radically polymerizable compounds other than the compound represented by the formula (1) is a monofunctional (meth) acrylic monomer. Composition. 前記インプリント用硬化性組成物における溶剤の含有量が、5質量%以下である、請求項1〜のいずれか1項に記載のインプリント用硬化性組成物。 The curable composition for imprint according to any one of claims 1 to 8 , wherein the content of the solvent in the curable composition for imprint is 5% by mass or less. 前記インプリント用硬化性組成物における重量平均分子量が2000を超える成分の含有量が、5質量%以下である、請求項1〜のいずれか1項に記載のインプリント用硬化性組成物。 The curable composition for imprint according to any one of claims 1 to 9 , wherein the content of the component having a weight average molecular weight of more than 2000 in the curable composition for imprint is 5% by mass or less. 前記インプリント用硬化性組成物の25℃における粘度が3〜15mPa・sである、請求項1〜10のいずれか1項に記載のインプリント用硬化性組成物。 The curable composition for imprint according to any one of claims 1 to 10 , wherein the curable composition for imprint has a viscosity of 3 to 15 mPa · s at 25 ° C. 請求項1〜11のいずれか1項に記載のインプリント用硬化性組成物から形成される硬化物。 A cured product formed from the curable composition for imprint according to any one of claims 1 to 11. 前記硬化物が、シリコン基板の上に設けられている、請求項12に記載の硬化物。 The cured product according to claim 12 , wherein the cured product is provided on a silicon substrate. 請求項1〜11のいずれか1項に記載のインプリント用硬化性組成物を、基板上またはモールド上に適用し、前記インプリント用硬化性組成物を、前記モールドと前記基板で挟んだ状態で光照射することを含むパターン製造方法。 A state in which the curable composition for imprint according to any one of claims 1 to 11 is applied on a substrate or a mold, and the curable composition for imprint is sandwiched between the mold and the substrate. A pattern manufacturing method including irradiating with light. 前記パターンのサイズが30nm以下である、請求項14に記載のパターン製造方法。 The pattern manufacturing method according to claim 14 , wherein the size of the pattern is 30 nm or less. 請求項14または15に記載のパターン製造方法で得られたパターンをマスクとしてエッチングを行う、被加工基板の製造方法。 A method for manufacturing a substrate to be processed, wherein etching is performed using the pattern obtained by the pattern manufacturing method according to claim 14 or 15 as a mask. 請求項1〜11のいずれか1項に記載の硬化性組成物から形成されるパターンであって、パターンサイズが30nm以下であるパターン。 A pattern formed from the curable composition according to any one of claims 1 to 11, wherein the pattern size is 30 nm or less. 請求項17に記載のパターンの少なくとも1種を含む、エッチング用マスク。 An etching mask comprising at least one of the patterns according to claim 17. 下記式(1)で表される化合物と下記式(2)で表される化合物とを含む、インプリント用重合性組成物;
Figure 0006843247
式(1)中、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜8の有機基であり、互いに結合して環を形成していてもよい;Rは1価の有機基である;RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子または1価の有機基であり、R またはR が下記式(1−3)で表される有機基である
Figure 0006843247
式(1−3)中、R は1価の有機基を表す;*は結合位置を表す;
Figure 0006843247
式(2)中、R21はq価の有機基であり、R22は水素原子またはメチル基であり、qは2以上の整数である。
A polymerizable composition for imprint containing a compound represented by the following formula (1) and a compound represented by the following formula (2);
Figure 0006843247
In formula (1), R 1 and R 2 are independent hydrogen atoms or organic groups having 1 to 8 carbon atoms, and may be bonded to each other to form a ring; R 3 is monovalent. is an organic group; R 4 and R 5 are each independently, Ri hydrogen atom or a monovalent organic group der, R 4 or R 5 is an organic group represented by the following formula (1-3);
Figure 0006843247
In formula (1-3), R 6 represents a monovalent organic group; * represents a bond position;
Figure 0006843247
In formula (2), R 21 is a q-valent organic group, R 22 is a hydrogen atom or a methyl group, and q is an integer of 2 or more.
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